JPS5958101A - 蒸気タ−ビン装置 - Google Patents
蒸気タ−ビン装置Info
- Publication number
- JPS5958101A JPS5958101A JP16646782A JP16646782A JPS5958101A JP S5958101 A JPS5958101 A JP S5958101A JP 16646782 A JP16646782 A JP 16646782A JP 16646782 A JP16646782 A JP 16646782A JP S5958101 A JPS5958101 A JP S5958101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high pressure
- cooling steam
- rotor
- pressure
- steam
- 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
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
- F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
- F01D25/12—Cooling
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は蒸気タービン羽根、羽根車およびロータへの冷
却構造を改良した蒸気タービンロータに関する。
却構造を改良した蒸気タービンロータに関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕国内の火力発電
プラントでは、主蒸気圧力２４６”？ ＋生蒸気湿度５
６６℃の一しベルζ二達し、プラント効率モ３９％程度
Ｃ二まで達しているが、従来の蒸気条件のままでは、熱
効率の大きな改善は望めない。
プラントでは、主蒸気圧力２４６”？ ＋生蒸気湿度５
６６℃の一しベルζ二達し、プラント効率モ３９％程度
Ｃ二まで達しているが、従来の蒸気条件のままでは、熱
効率の大きな改善は望めない。
そこで飛躍的な熱効率の改臂策として従来の蒸気条件を
さらに高温高圧化することが引動されている。このよう
Ｃ二従来の蒸気条件よりも高温高圧の蒸気を用いる蒸気
タービンを、普通超高圧高温タービンと呼んでいる。現
在開発されつつある二段再熱超高圧高温タービンの蒸気
条件としては、主蒸気圧力、主蒸気温敵、第−再熱温、
第二再熱温度の順５二それぞれの仕様を 述べれば、
３１５ａｔｐ−５３８°Ｃ１５５２℃１５６６℃、 ３
１６ ａｔｐ −５６６℃１５６６℃１５６６℃、
３５２ ！、ｐ−６４９℃１５９３℃１５９３℃などが
埜げられる。
さらに高温高圧化することが引動されている。このよう
Ｃ二従来の蒸気条件よりも高温高圧の蒸気を用いる蒸気
タービンを、普通超高圧高温タービンと呼んでいる。現
在開発されつつある二段再熱超高圧高温タービンの蒸気
条件としては、主蒸気圧力、主蒸気温敵、第−再熱温、
第二再熱温度の順５二それぞれの仕様を 述べれば、
３１５ａｔｐ−５３８°Ｃ１５５２℃１５６６℃、 ３
１６ ａｔｐ −５６６℃１５６６℃１５６６℃、
３５２ ！、ｐ−６４９℃１５９３℃１５９３℃などが
埜げられる。
蒸気条件が上記のような高温高圧になると、タービン羽
根・羽根車の材料の許容応力が高温のために低下すると
ともに、高圧ｉ二よって実応力も増加する。どのため高
温による材料強度低下を抑制しなければ、タービン羽根
・羽根車の実応力が許等応力を超過したり、許容応力に
極めて近い値（二なるなど、材料強度上の余裕のない設
置１となることはさけられない。また高温蒸気は、材料
のクリープ１ユよるロータの経年的な曲がりや羽根の浮
き上がりなどの蒸気タービンの構造面には、好ましから
ざる影響をおよほす。この高温による材料強度の低下や
クリープ変形を抑制するには、蒸気冷却が有効な手段と
なる。
根・羽根車の材料の許容応力が高温のために低下すると
ともに、高圧ｉ二よって実応力も増加する。どのため高
温による材料強度低下を抑制しなければ、タービン羽根
・羽根車の実応力が許等応力を超過したり、許容応力に
極めて近い値（二なるなど、材料強度上の余裕のない設
置１となることはさけられない。また高温蒸気は、材料
のクリープ１ユよるロータの経年的な曲がりや羽根の浮
き上がりなどの蒸気タービンの構造面には、好ましから
ざる影響をおよほす。この高温による材料強度の低下や
クリープ変形を抑制するには、蒸気冷却が有効な手段と
なる。
従来の蒸気タービンの中圧ロータＣ二おいては。
クリープＣ−よるロータの経年的がりや、羽根の浮き一
ヒかり防止として蒸気冷却が実施されているが、従来の
高圧段路の羽根・ロータに対する蒸気冷却は、未だ実施
きれていない。しかし今後の蒸気条件の高温高圧化に伴
ない超高圧段落の羽根・羽根車・ロータの蒸気冷却が実
施されることは確実である。超高圧高圧一体型シリンダ
を有する超高圧高温タービン【二ついて考えると、超高
圧段落の羽根・羽根車およびロータ冷却用の冷却蒸気と
しては、主蒸気から分岐させた蒸気を減温器を通して減
温して用・いることが最も経済的な方法である。
ヒかり防止として蒸気冷却が実施されているが、従来の
高圧段路の羽根・ロータに対する蒸気冷却は、未だ実施
きれていない。しかし今後の蒸気条件の高温高圧化に伴
ない超高圧段落の羽根・羽根車・ロータの蒸気冷却が実
施されることは確実である。超高圧高圧一体型シリンダ
を有する超高圧高温タービン【二ついて考えると、超高
圧段落の羽根・羽根車およびロータ冷却用の冷却蒸気と
しては、主蒸気から分岐させた蒸気を減温器を通して減
温して用・いることが最も経済的な方法である。
しかしながら、こうして得られた冷却蒸気の圧カメ
は・超高圧部１８．シェル圧力（子ないち超高圧第１段
ノズル出口圧力）と同レベルもしくはそれより低くなる
ことが予想され、単ｉ二冷却蒸気の通路を設けたたけで
は、冷却蒸気を超高圧第１段羽根の位置まで導くことは
難しく羽根・羽根車の材料強度低下を抑制しきれない。
ノズル出口圧力）と同レベルもしくはそれより低くなる
ことが予想され、単ｉ二冷却蒸気の通路を設けたたけで
は、冷却蒸気を超高圧第１段羽根の位置まで導くことは
難しく羽根・羽根車の材料強度低下を抑制しきれない。
本発明の目的は、冷却蒸気を冷却が８貿とする部位に確
実に送りこむことにより、高温下で回転運動する羽根・
羽根車の材料強度の低下を抑さえ、あわせてロータ・羽
根のクリープ変形を抑制することのできる蒸気タービン
ロータを提供する■二ある。
実に送りこむことにより、高温下で回転運動する羽根・
羽根車の材料強度の低下を抑さえ、あわせてロータ・羽
根のクリープ変形を抑制することのできる蒸気タービン
ロータを提供する■二ある。
本発明は冷却蒸気の出口近傍Ｃ冷却蒸気を送気するため
の送風機構を設け、冷却蒸気を確実に第１段羽８！まで
送りこむように構成した蒸気タービンロータシニ関する
ものである。
の送風機構を設け、冷却蒸気を確実に第１段羽８！まで
送りこむように構成した蒸気タービンロータシニ関する
ものである。
以下本発明を図面５ニボす実施例について説明する。第
１図は超高圧高温タービンにおける一体型の超高圧部お
よび高圧部を有する蒸気タービンロータを示し、図面（
二おいて、ケーシング１は超高圧部２および高圧部３を
一体的に構成した蒸気タービンロータ４を回転自在に内
蔵している。タービンロータ４には、第２図Ｃ二足すよ
うＣ１超高圧部２に超耐ｌＢ一段羽根５が組立てられ、
また高圧部３Ｃ二高圧段羽根６が組立てられている。こ
のロータ４をケーシング１ｆ二糾立てられるとき、第１
図に示すように超商圧段羽根５および高圧段羽根６のそ
れぞれの羽根の内に超高圧段ノズル７および高圧段ノズ
ル８が介在することになる。そして超高温高圧の蒸気が
、ケーシング１の入口部９を経て壁１１回状のノズルボ
ックス１０ に導かれ、ζ、＼かう１ｌｆｌ高圧第１段
ノズル７ａをカイ・て超高圧膜羽根５および超茜圧段ノ
ズル７を通るとき、仕事をしてロータ４を回転駆卯１す
るものである。また高圧段部３においても高圧蒸気が入
口部１１から高圧段ノズル８および高圧一段羽根６に導
かれて仕事を行なう。
１図は超高圧高温タービンにおける一体型の超高圧部お
よび高圧部を有する蒸気タービンロータを示し、図面（
二おいて、ケーシング１は超高圧部２および高圧部３を
一体的に構成した蒸気タービンロータ４を回転自在に内
蔵している。タービンロータ４には、第２図Ｃ二足すよ
うＣ１超高圧部２に超耐ｌＢ一段羽根５が組立てられ、
また高圧部３Ｃ二高圧段羽根６が組立てられている。こ
のロータ４をケーシング１ｆ二糾立てられるとき、第１
図に示すように超商圧段羽根５および高圧段羽根６のそ
れぞれの羽根の内に超高圧段ノズル７および高圧段ノズ
ル８が介在することになる。そして超高温高圧の蒸気が
、ケーシング１の入口部９を経て壁１１回状のノズルボ
ックス１０ に導かれ、ζ、＼かう１ｌｆｌ高圧第１段
ノズル７ａをカイ・て超高圧膜羽根５および超茜圧段ノ
ズル７を通るとき、仕事をしてロータ４を回転駆卯１す
るものである。また高圧段部３においても高圧蒸気が入
口部１１から高圧段ノズル８および高圧一段羽根６に導
かれて仕事を行なう。
このロータ４の高圧段部３と超高圧段部２との間に中間
グランド１２を形成している。この中間グランド１２は
、第１図のよう（：中間ゲランドパツキ７１２１２と間
隙１４を介して対向する。このロータ４の中間グランド
１２の表面Ｉニケーシング１を通る冷却蒸気管１３から
冷却蒸気が送られてくる。この冷却蒸気は、図示の矢示
Ｙｌのように中間グランド部１２０間隙１４を通って超
高圧側端部の超高圧シェル１５内ｌ二流出する。一方冷
却蒸気１３からの冷却蒸気は、矢示Ｙ２に示ずようＣ二
高圧段ノズル８．８および高圧段羽根６．６を流れてこ
れを冷却する。
グランド１２を形成している。この中間グランド１２は
、第１図のよう（：中間ゲランドパツキ７１２１２と間
隙１４を介して対向する。このロータ４の中間グランド
１２の表面Ｉニケーシング１を通る冷却蒸気管１３から
冷却蒸気が送られてくる。この冷却蒸気は、図示の矢示
Ｙｌのように中間グランド部１２０間隙１４を通って超
高圧側端部の超高圧シェル１５内ｌ二流出する。一方冷
却蒸気１３からの冷却蒸気は、矢示Ｙ２に示ずようＣ二
高圧段ノズル８．８および高圧段羽根６．６を流れてこ
れを冷却する。
しかして、本発明においては、ロータ４（−おける超高
圧部２と高圧部３との間に形成した中間グランド１２の
冷却蒸気管１３の出口から超高圧部２側へ寄った位置に
冷却蒸気送気用の送風機ｓ１６を設けたことを特徴とす
る。この送風機構１６は管１３から流入した冷却蒸気を
超高圧部２のカへ送る機能を有するものであればよく１
例えばロータ４の円周上Ｃ二速風Ｒ１７を設けて軸流送
風機Ｃ二楢成することが望ましい。この送風機構１６の
送風翼１７と超高圧第１段羽根５、ノズル７αおよび高
圧第１段羽根６、ノズル８との関係は、第３図の展開図
に示すように送風翼１７け超高圧第１段ノズル７αと高
圧第１段ノズル８との間にあって矢示方向に回転するか
ら、冷却蒸気を超高圧第１段ノズル７ａｌＩＩＩに送り
こむ機能を有することを示している。
圧部２と高圧部３との間に形成した中間グランド１２の
冷却蒸気管１３の出口から超高圧部２側へ寄った位置に
冷却蒸気送気用の送風機ｓ１６を設けたことを特徴とす
る。この送風機構１６は管１３から流入した冷却蒸気を
超高圧部２のカへ送る機能を有するものであればよく１
例えばロータ４の円周上Ｃ二速風Ｒ１７を設けて軸流送
風機Ｃ二楢成することが望ましい。この送風機構１６の
送風翼１７と超高圧第１段羽根５、ノズル７αおよび高
圧第１段羽根６、ノズル８との関係は、第３図の展開図
に示すように送風翼１７け超高圧第１段ノズル７αと高
圧第１段ノズル８との間にあって矢示方向に回転するか
ら、冷却蒸気を超高圧第１段ノズル７ａｌＩＩＩに送り
こむ機能を有することを示している。
このように構成したロータ４を有する蒸気タービンにお
いては、冷却蒸気ｖ１３がら送りこまれた冷却蒸気は、
矢示Ｙ ｌ ＋ Ｙ ２に示すようにその出口鼎１１で
高圧タービン都３と超高圧タービン部２の２方向に分岐
する。超高圧タービン部２ ｆｉｌｌへ分岐した冷却蒸
気は、ロータ４の中間グランド部１２と中間グランドパ
ツキン１２２間の間１’１ｋ１４を通り、中間グランド
１２の超高圧部２の入口において第１段シェル１５内Ｃ
二流入する。冷却蒸気は、その後本発明による送風４Ｈ
＠Ｉ６によってロータ４とノズルボックス１０との間を
通り、超高圧第１段羽Ｍ５の植込部Ｃ二到達して羽根・
羽根車の接合部を冷却してその財力の低下を抑制する。
いては、冷却蒸気ｖ１３がら送りこまれた冷却蒸気は、
矢示Ｙ ｌ ＋ Ｙ ２に示すようにその出口鼎１１で
高圧タービン都３と超高圧タービン部２の２方向に分岐
する。超高圧タービン部２ ｆｉｌｌへ分岐した冷却蒸
気は、ロータ４の中間グランド部１２と中間グランドパ
ツキン１２２間の間１’１ｋ１４を通り、中間グランド
１２の超高圧部２の入口において第１段シェル１５内Ｃ
二流入する。冷却蒸気は、その後本発明による送風４Ｈ
＠Ｉ６によってロータ４とノズルボックス１０との間を
通り、超高圧第１段羽Ｍ５の植込部Ｃ二到達して羽根・
羽根車の接合部を冷却してその財力の低下を抑制する。
このとき本発明による送風機構１６は、冷却蒸気を送風
するという送風能力を発揮するとともに、冷却蒸気の圧
力が第１段シェル１５内の圧力よりも低い場合は、冷却
蒸気を第１段シェル側に吸い込 。
するという送風能力を発揮するとともに、冷却蒸気の圧
力が第１段シェル１５内の圧力よりも低い場合は、冷却
蒸気を第１段シェル側に吸い込 。
むという効果も有している。その後の冷却蒸気は、中圧
段落の蒸気冷却の場合と同様１ニバランスホールを通過
して１１次後方の段落へ流れ、羽根植込部とロータ表面
を冷却してクリープ変形を抑制する。
段落の蒸気冷却の場合と同様１ニバランスホールを通過
して１１次後方の段落へ流れ、羽根植込部とロータ表面
を冷却してクリープ変形を抑制する。
第４図に示す他の実施例においては、超高圧シリンダと
高圧シリンダが別体になっている超高圧高温タービンの
超高圧ロータ４に送風機構１６．１７を設けたものであ
る。この実施例においても、送風機構１６．１７が冷却
蒸気を確実Ｃ第１段羽根５の植込部に送りこむ送風桜北
を呈するとともに、冷却蒸気圧力が第１段シェル１５の
圧力よりも低い場合ｇ二は、冷却蒸気を第１段シェル１
５内Ｃ−吸い込むという効果を有するものである。
高圧シリンダが別体になっている超高圧高温タービンの
超高圧ロータ４に送風機構１６．１７を設けたものであ
る。この実施例においても、送風機構１６．１７が冷却
蒸気を確実Ｃ第１段羽根５の植込部に送りこむ送風桜北
を呈するとともに、冷却蒸気圧力が第１段シェル１５の
圧力よりも低い場合ｇ二は、冷却蒸気を第１段シェル１
５内Ｃ−吸い込むという効果を有するものである。
なお、本発明ｌ二おいては、超高圧高温タービンに限ら
ず、高圧、中圧および低圧部からなる再熱蒸気タービン
（二おける冷却蒸気の有効活用のために、ロータに送風
機構を設けて必要な構成部分ｉ二冷却蒸気を送るように
構成することができる。
ず、高圧、中圧および低圧部からなる再熱蒸気タービン
（二おける冷却蒸気の有効活用のために、ロータに送風
機構を設けて必要な構成部分ｉ二冷却蒸気を送るように
構成することができる。
以上のように本発明によれば、ロータに送風機構を設け
、この送風４ａｍで冷却蒸気を必要な部分Ｃ二速りこむ
ようぷ二構成したことにより、最近の蒸気条件の高圧高
温化にともなう材料強度の低下、特に第１波羽根・羽根
車の接合部の許容応力の低下を抑制することができると
ともに、ロータ、羽根のクリープ変形も同時に抑制する
こと〃：できる。
、この送風４ａｍで冷却蒸気を必要な部分Ｃ二速りこむ
ようぷ二構成したことにより、最近の蒸気条件の高圧高
温化にともなう材料強度の低下、特に第１波羽根・羽根
車の接合部の許容応力の低下を抑制することができると
ともに、ロータ、羽根のクリープ変形も同時に抑制する
こと〃：できる。
第１図は本発明の蒸気タービンにおける超高圧部および
高圧部附近を示す断面図、第２図は本発明の７１Ａ’Ａ
タービン５二使用するロータの超高圧部および高圧部を
示す断面図、第３図は第２図のロータの展開図、舅４図
は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・タービンケーシング ２・・・超高圧部３・・
・高圧部 ４・・・ロータ５・・・超り圧部羽
根 ６・・・高圧部羽根７・・・超高圧゛部ノズル
８・・・高圧部ノズル９・・・超高圧蒸気入口部 １
０・・・ノズルボックス１１・・・高圧蒸気入口部 １
２・・・中間グランド１３・・・冷却蒸気管 １４
・・・中間グランド間隙１５・・・第１段シェル ｌ
ｆｉ・・・送風機構１７・・・軸流送風翼 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃 （ほか
１名）第１図 第３図
高圧部附近を示す断面図、第２図は本発明の７１Ａ’Ａ
タービン５二使用するロータの超高圧部および高圧部を
示す断面図、第３図は第２図のロータの展開図、舅４図
は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・タービンケーシング ２・・・超高圧部３・・
・高圧部 ４・・・ロータ５・・・超り圧部羽
根 ６・・・高圧部羽根７・・・超高圧゛部ノズル
８・・・高圧部ノズル９・・・超高圧蒸気入口部 １
０・・・ノズルボックス１１・・・高圧蒸気入口部 １
２・・・中間グランド１３・・・冷却蒸気管 １４
・・・中間グランド間隙１５・・・第１段シェル ｌ
ｆｉ・・・送風機構１７・・・軸流送風翼 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃 （ほか
１名）第１図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【１） ロータを冷却する冷却蒸気が送りこまれる冷
却蒸気管を有し、その冷却蒸気管出口と被冷却部分との
間のロータ周面こ冷却蒸気送気用の送風機構を設けたこ
とを特徴とする蒸気タービン装置（２） ロータは超
高圧部と高圧部とを有し、その超高圧部と冷却蒸気管出
口との間のロータ局面（二送に機構を設けた特許請求の
範囲第１項記載゛（の蒸気タービン装置 （３）送風把構は軸流羽根で構成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装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646782A JPS5958101A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 蒸気タ−ビン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16646782A JPS5958101A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 蒸気タ−ビン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958101A true JPS5958101A (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=15831934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16646782A Pending JPS5958101A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 蒸気タ−ビン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958101A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473442A3 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
| WO2011077872A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 三菱重工業株式会社 | 単流型タービンにおける冷却方法及び装置 |
| WO2012008213A1 (ja) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | 三菱重工業株式会社 | コンバインドサイクル発電装置 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16646782A patent/JPS5958101A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473442A3 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
| WO2011077872A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 三菱重工業株式会社 | 単流型タービンにおける冷却方法及び装置 |
| JP5250118B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2013-07-31 | 三菱重工業株式会社 | 単流型タービンにおける冷却方法及び装置 |
| KR101353840B1 (ko) * | 2009-12-21 | 2014-01-20 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 단류형 터빈에 있어서의 냉각 방법 및 장치 |
| US9085993B2 (en) | 2009-12-21 | 2015-07-21 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Cooling method and cooling device for a single-flow turbine |
| EP2518277A4 (en) * | 2009-12-21 | 2017-04-19 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Cooling method and device in single-flow turbine |
| WO2012008213A1 (ja) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | 三菱重工業株式会社 | コンバインドサイクル発電装置 |
| JP2012021447A (ja) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンバインドサイクル発電装置 |
| CN102906376A (zh) * | 2010-07-14 | 2013-01-30 | 三菱重工业株式会社 | 复合循环发电装置 |
| KR101457783B1 (ko) * | 2010-07-14 | 2014-11-03 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 컴바인드 사이클 발전 장치 |
| CN102906376B (zh) * | 2010-07-14 | 2015-03-11 | 三菱重工业株式会社 | 复合循环发电装置 |
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