JPS6213704A - ノズルボツクス - Google Patents
ノズルボツクスInfo
- Publication number
- JPS6213704A JPS6213704A JP15226085A JP15226085A JPS6213704A JP S6213704 A JPS6213704 A JP S6213704A JP 15226085 A JP15226085 A JP 15226085A JP 15226085 A JP15226085 A JP 15226085A JP S6213704 A JPS6213704 A JP S6213704A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- steam
- output
- boxes
- pressure
- 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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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、蒸気タービンの第一段ノズルボックスの構造
に係り、特に、蒸気タービンの最大出力と経済出力との
出力差が大きなタービンにおいて。
に係り、特に、蒸気タービンの最大出力と経済出力との
出力差が大きなタービンにおいて。
経済出力での熱効率をできるだけ高くするようなノズル
ボックスの構造に関する。
ボックスの構造に関する。
第６図は蒸気タービンの蒸気入口部の概念を示し、第７
図は蒸気入口部の第一段ノズルボックス廻りの断面を示
す。
図は蒸気入口部の第一段ノズルボックス廻りの断面を示
す。
蒸気は蒸気室１より、加減弁２８〜２ｄにより流量を制
御されながら、ノズルボックス３８〜３ｄに入り、ノズ
ル４で膨張し、動翼５に衝突することにより仕事をする
。
御されながら、ノズルボックス３８〜３ｄに入り、ノズ
ル４で膨張し、動翼５に衝突することにより仕事をする
。
さらに、蒸気は第二段ノズル６で膨張する。このように
数段の膨張を繰返しながら排出される。
数段の膨張を繰返しながら排出される。
第８図は、従来の蒸気タービンの熱膨張線図を示す。横
軸にエントロピ、縦軸にエンタルピを示し１図中の符号
Ｐは蒸気の圧力を示す。
軸にエントロピ、縦軸にエンタルピを示し１図中の符号
Ｐは蒸気の圧力を示す。
入口蒸気圧力Ｐ。は蒸気加減弁２ａ〜２ｄで絞られ、ノ
ズルボックス３８〜３ｄの中ではＰ、となり、さらに、
ノズル４で膨張し、動翼５で仕事をして、第一段後では
Ｐｌまで圧力が降下する。
ズルボックス３８〜３ｄの中ではＰ、となり、さらに、
ノズル４で膨張し、動翼５で仕事をして、第一段後では
Ｐｌまで圧力が降下する。
さらに、排気圧力Ｐ２まで、次々に膨張する。第一一後
の圧力は最大出力時が最も効率が高くなるように選定さ
れている。
の圧力は最大出力時が最も効率が高くなるように選定さ
れている。
第９図は、従来の蒸気タービンの出力と蒸気圧力の関係
、第１０図は蒸気タービンの出力とノズル面積との関係
、第１１図は蒸気タービン出力と効率との関係を示す、
第９図において、第一段後の蒸気圧力Ｐ１は蒸気タービ
ン出力りが増加すると同時に増加する。四個の加減弁２
８〜２ｄのうち、まず、第一加減弁２ａを開ける。加減
弁２ａの開度が増すにつれ、蒸気量が増し、蒸気タービ
ン出力りが増加すると同時に、ノズルボックス３ａの圧
力Ｐｓ□も増加する。加減弁２ａが全開した時、ノズル
ボックス内圧力Ｐ１□はＰ、どなる。
、第１０図は蒸気タービンの出力とノズル面積との関係
、第１１図は蒸気タービン出力と効率との関係を示す、
第９図において、第一段後の蒸気圧力Ｐ１は蒸気タービ
ン出力りが増加すると同時に増加する。四個の加減弁２
８〜２ｄのうち、まず、第一加減弁２ａを開ける。加減
弁２ａの開度が増すにつれ、蒸気量が増し、蒸気タービ
ン出力りが増加すると同時に、ノズルボックス３ａの圧
力Ｐｓ□も増加する。加減弁２ａが全開した時、ノズル
ボックス内圧力Ｐ１□はＰ、どなる。
同時に、第二加減弁２ｂが開き始め、第二ノズルボック
ス３ｂ内の蒸気圧力Ｐ□が蒸気タービン出力りの増加に
つれて増加する。このように、第三。
ス３ｂ内の蒸気圧力Ｐ□が蒸気タービン出力りの増加に
つれて増加する。このように、第三。
第四加減弁２０〜２ｄが次々と開き、出力りを増加させ
る。この時のノズル４の必要面積と、各々のノズルボッ
クス３８〜３ｄのノズル面積８１〜ａ４の関係を第１０
図に示す。ここでノズル面積Ａ１は第一ノズルボックス
のノズル面積ａ工、Ａ２は第一ノズルボックスノズル面
積ａ１と第二ノズルボックスノズル面積ａ２との和、Ａ
３は同じくａ １〜ａ 、の和、Ａ４はａ２〜ａ４の和
を示す、また、１ 曲線又は蒸気タービン出力
りに対する必要最少ノズル面積を示す。
る。この時のノズル４の必要面積と、各々のノズルボッ
クス３８〜３ｄのノズル面積８１〜ａ４の関係を第１０
図に示す。ここでノズル面積Ａ１は第一ノズルボックス
のノズル面積ａ工、Ａ２は第一ノズルボックスノズル面
積ａ１と第二ノズルボックスノズル面積ａ２との和、Ａ
３は同じくａ １〜ａ 、の和、Ａ４はａ２〜ａ４の和
を示す、また、１ 曲線又は蒸気タービン出力
りに対する必要最少ノズル面積を示す。
必要最少面積が、ノズルボックス面積Ａと一致した時に
、次の加減弁が開くことになる。
、次の加減弁が開くことになる。
必要最少ノズル面積又は、蒸気タービン出力り。
ノズルボックス圧力Ｐ、にほぼ比例するが、第一段後圧
力Ｐ□の影響も受ける。第一段後圧力Ｐ工がノズルボッ
クス圧力Ｐ、の約５５％以下では、第一段後圧力Ｐ工の
影響を受けるが、約５５％以上となると影響を受け、第
一段後、圧力Ｐ１がＰｌに近づくにつれ急激に増加する
。ｐ１＝ｐ、となった時は必要ノズル面積は無限大とな
り、蒸気は全く流れなくなる。
力Ｐ□の影響も受ける。第一段後圧力Ｐ工がノズルボッ
クス圧力Ｐ、の約５５％以下では、第一段後圧力Ｐ工の
影響を受けるが、約５５％以上となると影響を受け、第
一段後、圧力Ｐ１がＰｌに近づくにつれ急激に増加する
。ｐ１＝ｐ、となった時は必要ノズル面積は無限大とな
り、蒸気は全く流れなくなる。
第１０図の例ではｐ、／ｐ、＝：＝ ５５％の蒸気ター
ビン出力りが最大出力の７０％の例を示す。
ビン出力りが最大出力の７０％の例を示す。
第１１図は蒸気タービン出力りと熱効率の関係を示す。
従来の設計では最大負荷が最も効率が高くなる設計とな
っている。
っている。
第１２図は従来のノズルボックスのノズル部の断面形状
を示す。従来の最大負荷で最も効率を高くする設計では
、ノズル５の断面形状は各々のノズルボックス３ａ〜３
ｄに対して、同一形状として設計されている。
を示す。従来の最大負荷で最も効率を高くする設計では
、ノズル５の断面形状は各々のノズルボックス３ａ〜３
ｄに対して、同一形状として設計されている。
火力発電プラントで、従来、ボイラ燃料として油を焚い
ていたものを石炭燃料に転換した場合。
ていたものを石炭燃料に転換した場合。
ボイラ容量の点より、石炭焚きの場合は、最大出力が油
焚きの場合に比べ、約７０％程度に低下する。この場合
、従来のままの設けでは、効率の悪い出力で長時間運転
をせざるを得なくなる。
焚きの場合に比べ、約７０％程度に低下する。この場合
、従来のままの設けでは、効率の悪い出力で長時間運転
をせざるを得なくなる。
本発明は、このような低出力で長時間運転を必要とする
プラントにおいて、最大出力は従来のまま確保し、低出
力での効率を可能な限り高くするノズルボックスを提供
することにある。
プラントにおいて、最大出力は従来のまま確保し、低出
力での効率を可能な限り高くするノズルボックスを提供
することにある。
第１図に本発明によるノズルボックスの例を示す、四個
のノズルボックス３ａ〜３ｄの内、低出力時に使用され
るノズルボックス３ａ、３ｂには従来と同じ効率の良い
形状のノズル５を取付けているが、残りのノズルボック
ス３ｃ、３ｄにはノズル５の出口形状を変更し、蒸気通
路の広いノズル５′が取付けられている。こうすること
により、高出力部でのノズル面積を増加させることが可
能となる。このため、従来より第一段後圧力を高くする
ことが可能となり、低出力域での効率も高くすることが
できる。
のノズルボックス３ａ〜３ｄの内、低出力時に使用され
るノズルボックス３ａ、３ｂには従来と同じ効率の良い
形状のノズル５を取付けているが、残りのノズルボック
ス３ｃ、３ｄにはノズル５の出口形状を変更し、蒸気通
路の広いノズル５′が取付けられている。こうすること
により、高出力部でのノズル面積を増加させることが可
能となる。このため、従来より第一段後圧力を高くする
ことが可能となり、低出力域での効率も高くすることが
できる。
第２図、第３図、第４図、第５図はこのような考えで設
計された１本発明によるノズルボックスを採用した蒸気
タービンの熱膨張線図蒸気タービン出力りと蒸気圧力、
ノズル面積、効率の関係を従来の設計と比較して示す。
計された１本発明によるノズルボックスを採用した蒸気
タービンの熱膨張線図蒸気タービン出力りと蒸気圧力、
ノズル面積、効率の関係を従来の設計と比較して示す。
第２図は蒸気タービンの熱膨張線図を示し、７０％出力
時の従来設計との比較を示す、従来の熱膨張線図では第
一段蒸気圧力はＰｌ となっている０本発明によるノズ
ルボックスを採用した場合、第一段後圧力をＰ１′
まで増加させ、効率の悪い第一段落での仕事量を減らす
ことにより蒸気タービン全体の効率を向上させ得る。
時の従来設計との比較を示す、従来の熱膨張線図では第
一段蒸気圧力はＰｌ となっている０本発明によるノズ
ルボックスを採用した場合、第一段後圧力をＰ１′
まで増加させ、効率の悪い第一段落での仕事量を減らす
ことにより蒸気タービン全体の効率を向上させ得る。
第３図はこの時の蒸気タービン出力と圧力との関係を示
す、第一段後、蒸気圧力を従来のＰｌよりＰ□′ に増
加させた以外は第９図と同じである。
す、第一段後、蒸気圧力を従来のＰｌよりＰ□′ に増
加させた以外は第９図と同じである。
第４図は本発明を採用した時の必要最少ノズル面積とノ
ズルボックスノズル面積との関係を示す。
ズルボックスノズル面積との関係を示す。
第一段後の圧力が高くなったため、高出力域で従来設計
より必要な最少ノズル面積が急激に増加している。この
ため、高出力で使用されるノズルボックス３ｃ、３ｄの
ノズルは第１図に示すように従来よりは異なった。蒸気
通路の広いノズルを採用することになる。蒸気通路を広
くするため、ノズルで膨張する時の熱効率は悪くなる。
より必要な最少ノズル面積が急激に増加している。この
ため、高出力で使用されるノズルボックス３ｃ、３ｄの
ノズルは第１図に示すように従来よりは異なった。蒸気
通路の広いノズルを採用することになる。蒸気通路を広
くするため、ノズルで膨張する時の熱効率は悪くなる。
第５図は蒸気タービン出力りと効率との関係を示す。高
出力で運転されるノズルボックス３ｃ。
出力で運転されるノズルボックス３ｃ。
３ｄのノズルを低出力側のノズルボックス３ａ。
３ｂ用ノズルと異なったノズル（蒸気通路の広いノズル
）とする事により、第一段後圧力を従来より高くし、低
出力での効率を高くしている。高出力側ではノズルの蒸
気通路面積が広くなっているため、ノズル通過膨張時に
蒸気の流れが乱れ効率が悪くなることもある。
）とする事により、第一段後圧力を従来より高くし、低
出力での効率を高くしている。高出力側ではノズルの蒸
気通路面積が広くなっているため、ノズル通過膨張時に
蒸気の流れが乱れ効率が悪くなることもある。
本発明によれば、第一段後の蒸気圧力を高くし、定常的
に運用される低負荷での熱効率を高く保持できるように
なり、熱効率は悪くなっても、高い最大出力運転が可能
となる。
に運用される低負荷での熱効率を高く保持できるように
なり、熱効率は悪くなっても、高い最大出力運転が可能
となる。
第１図は本発明によるノズルの蒸気通路断面形状を示す
図、第２図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ、蒸気
熱膨張線図、蒸気圧力特性、蒸気タービン出力とノズル
面積の関連、蒸気タービン出力と熱効率の関連と従来形
式の蒸気タービンと本発明による蒸気タービンとの比較
で示した図。
図、第２図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ、蒸気
熱膨張線図、蒸気圧力特性、蒸気タービン出力とノズル
面積の関連、蒸気タービン出力と熱効率の関連と従来形
式の蒸気タービンと本発明による蒸気タービンとの比較
で示した図。
Claims (1)
- １、蒸気タービンのノズルボックスにおいて、数個の前
記ノズルボックスの内、過負荷用として使用される前記
ノズルボックスを常用とは異なつた、蒸気通路の広いノ
ズルとすることを特徴とするノズルボックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15226085A JPS6213704A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ノズルボツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15226085A JPS6213704A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ノズルボツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6213704A true JPS6213704A (ja) | 1987-01-22 |
Family
ID=15536593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15226085A Pending JPS6213704A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | ノズルボツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6213704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220667A (en) * | 1989-09-25 | 1993-06-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computer system |
| JP2010144717A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Man Turbo Ag | 蒸気タービンのための流入段 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP15226085A patent/JPS6213704A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220667A (en) * | 1989-09-25 | 1993-06-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computer system |
| JP2010144717A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Man Turbo Ag | 蒸気タービンのための流入段 |
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