JPS62284905A - 蒸気タ−ビン構造 - 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】 ３発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は蒸気タービン、ことに再熱蒸気タービンの車室
の構造に関する。

従来の技術 従来の蒸気タービン車室の例を第７図および第８図を参
照して説明する。

第７図に示す再熱蒸気タービンにおいて、符号れた高圧
蒸気人口部、１２は外車室１０に設けられた中圧蒸気人
口部、２０は外車室１０に設けられた高中圧ロータ、２
１は山車室２０に設けられた高圧蒸気人口部、２２は山
車室２０に設けられた中圧蒸気人口部を示す。３１はノ
ズル室で、高圧蒸気入口部２１と連設されている。３２
はノズルブロックで、ノズル室３１の先端に設けられ、
高中圧ロータ４０の軸方向に蒸気噴出口がロータの調速
段部４１と対向している。

４２はロータの高圧段落で調速段部４１から蒸気が供給
されている。

４３はロータの中圧段落で中圧蒸気入口部１２から蒸気
が供給されている。

４４はロータの中圧入口部、５１は高圧段翼環、５２は
高圧ダミー環、５３は中圧ダミー環、５４は中圧翼環で
ある。１００は高圧蒸気の流れ、１０１は高圧ダミー蒸
気の流れ、１０２は中圧ダミー蒸気の流れ、１０３は高
圧ダミー蒸気の高圧排気への流れ、２００は再熱蒸気（
中圧蒸気）の流れである。２１０は中圧入口部蒸気室で
ある。

第８閏に示す従来％ｌ坑７Ｍのｔｌの２大略（８）１・
：であるが、異なるのは内車室が２つに分割されている
点であって、２０′は高圧内車室、２３は中圧内車室を
示す。

このような構成の従来のものの作用を述べれば次のとお
りである。

ボイラで高温・高圧に過熱された高圧蒸気１００は矢印
のように外車室１０に設けられた蒸気人口部１１よりタ
ービン内部に導入される。

高圧蒸気１００は内車室２０の蒸気入口部２１より、ノ
ズル室３１を通り、ノズルブロック３２より高速で犠出
暮れる。この高速の蒸気力によりロータの凋ｊｌｉ！ｔ
４１に回転力を与える。

□ゝ奈らに高圧蒸気１００は円卓室内面に形成された蒸
気室１１．０よりノズル室３１の外側の間を通り、高圧
段落４２に入る。

この高圧段落４２では占′−夕４０に回転力を与えなが
ら、高圧蒸気１００は次第に温度・圧力を下げてゆく。

高圧段落で仕事を終えた蒸気は再熱ボイラで再び過熱さ
れ、高温の再熱蒸気２００となって外車室ｌＯの中圧蒸
気人口部１２より中圧タービンに入る。

再熱蒸気２００は中圧蒸気人口部２２より中圧入口部蒸
気室２１０に入り、中圧段落４３を通りながらロータ４
０に回転力を与える。

ところで、蒸気１００および２００は高温・高圧である
。高圧部の蒸気室１１０は高温の上に高圧部であり、圧
力および熱に対する入念な構造設計が必要である。また
中圧入口部蒸気室は圧力は前記高圧蒸気室よりも低いけ
れど、温度は高い。したがって熱に対する入念な構造設
計が必要である。

そこで第７図及び第８図の従来のらのの例では、高圧部
の調速段４【で仕事をし、温度の下がった蒸。

気の一部が高圧ダミー環５２とロータの間を流れてくる
蒸気１０１を利用し、中圧ダミー環５３の内面を冷却し
、さらに中圧入口部４４のロータを冷却する。

この結果中圧入口部４４のロータはより低温の蒸気１０
２によりシールドされ、高温の再熱蒸気２００にさらさ
れず、強度の高い、信頼性の高いタービンを実現してい
る。

高圧ダミ一部４５のロータと中圧ダミ一部４６のロータ
は蒸気圧力によるスラストバランスの役目も持っている
。つまり、高圧段４２のスラストは高圧ダミ一部４５と
、高圧排気部は中圧ダミ一部４６とバ、ランスする。

また中圧部については中圧段落４３と中圧ダミ一部４６
とでバランスする。

つまり、タービントリップのように異常状態時、高中圧
蒸気入口部の弁の閉にわずかの時間差を生じ、高圧部の
みあるいは中圧部のみに圧力が負荷してもスラストのア
ンバランスから軸受損傷を生じない役目を持っている。

発明が解決しようとする問題点 以上のように高圧部と中圧部の間は圧力と温度の異なる
蒸気を仕切る役目を持ち、温度、応力上非常に厳しい条
件にある。

しかし、この部分は蒸気タービン本来の動力を生み出す
部分ではないので、この部分の機能を残しながら、極力
コンパクトな設計にしたい要求が強い。

夕剛性の向上、コンパクト、ンンプル設計によるコスト
ダウン等の要求である。

問題点を解決するための手段 本発明は上述のような従来の問題点を解決することを目
的とする。すなわち本発明は、高中圧段を有する蒸気タ
ービン構造において、中圧内車室を設けず高中圧一体ダ
ミー環と外車室との間に環状仕切板を設け、この環状仕
切板の外周部を前記外車室に環状に設けた溝に挿入する
一方、内周部を前記高中圧一体ダミー環の外周面に接す
るようにしたことを特徴とする蒸気タービン構造にある
。

実施例 の部材、部分については同一の符号を付して示したので
、その反復説明は省略する。

この図から明らかなように、本実施例では中圧部の内車
室を取り除いである。その代わりに高圧ダミー環と中圧
ダミー環とを一体化した高中圧−１−ｋ）／：　　　　
ｇｃＡ’　　　ｐ、ｎ　重置１　ｎ　Ｑ　小ｎＮ　Ｌ−
Ｑ　　ッ働ｆ　ｈ　小Ｌ：’−ナラ状の仕切板５６を設
けた。

仕切板５６の外周部５８ａは、外車室１０に円環状に設
けた凹部１５に挿入され、仕切［５６の内周部５６ｂに
はシール構造例えばラビリンスか設けられ、そ遭 の先端が一体グミー環５４′の外周部と接している。

仕切板５６の内周面側を肉厚にしであるのは強度を保つ
為であるる。

上述の構成、即ち高中圧間の仕切板５６によって、重要
圧力容器である高圧内車室２０が高温の中圧蒸気から隔
離保護され、円卓室の熱応力低減、ボルト応力低減、フ
ランツ面蒸気リーク防止等、信頼性向上に寄与するので
ある。

第２図ないし第６図には第２の実施例を示す。

この実施例においても従来め円卓室の中圧部（第７図）
または中圧内車室（第８図）を廃止している。

その代わりに、高圧ダミー環と中圧ダミー環を一体化し
た高中圧一体グミー環５４′　と外車室１０との間に二
つ割りドーナツ状仕切板５７を設け、同仕切仮５７の外
周部を外車室１０に設けた円環状の凹部に挿入して、高
圧部と中圧部の隔壁とすると共に、その仕切板５７と中
圧入口部のサーマルシールド板６３とを一体に形成した
。

仕切板５７の内周部には、シール構造、例えば、ラビリ
ンスを設けて一体グミー環５４の外周部に接触せしめた
。さらに仕切板５７の先端に狭い蒸気通路５８又は５９
を設けることにより、第３図〜第６図に例示するように
高圧排気側の蒸気室３１０の冷たい蒸気３００を中圧入
口部外車室とサーマルシールド板６３の間の部屋６２に
導入する構造としている。

第３図、第４図の冷却蒸気通路５８は、仕切板５７にあ
けた円孔である。

第５図、第６図の冷却蒸気通路５９は、外車室１０と仕
切板５７との当たり面の仕切板側に掘られた凹みである
。その個数と大きさは、必要な冷却蒸気量から設計的に
決定されろ。

発明の効果 上述の本発明構造の効果を列記すれば以下の通りである
。

（イ）構造がシンプルでコンパクトになり、部品点数も
減少するので大巾なコストダウンが見込まれる。

（ロ）軸方向長さの短縮によりロータ剛性が向上し、ロ
ータの低周波振動対策となる。

（ハ）中圧入口部蒸気通路が広くとれるので、流路抵抗
が減少し、タービン性能向上に寄与する。

（ニ）重要圧力容器である高圧内車室が高温の中圧蒸気
から隔離保護され、円卓室熱応力低減、ポルト力低減、
フランジ面蒸気リーク防止等信頼性向上に寄与する。

（ホ）　ことに第２の実施例においては、中圧入口部外
車室において、サーマルシールド板６３と高圧排気側か
ら導入された冷却蒸気３００により、確実に外車室１０
が冷却され、外車室の軸方向温度勾配が小さくなること
により、図示してない２つ割りした外車室を接合するフ
ランジボルトの荷重を軽減し、かっ、ボルトの温度上昇
を押さえることによりボルト強度の低下を防ぐ、又、フ
ランジ面蒸気リークを未然に防ぐ。

【図面の簡単な説明】

図、第２図は本発明の第２の実施例の上半部縦断面図、
第３図はその仕切板付近の拡大断面図、第４図は仕切板
の一部の端面図、第５図は仕切板の変形例の第３図と同
様な図、第６図はこの変形例の仕切板の部分平面図、第
７図は円卓室が高中圧一体の従来の蒸気タービンの高圧
部と中圧部の入口部付近を示す断面図、第８図は円卓室
か高中圧別体である従来の蒸気タービンの断面図である
。 １０・・高中圧外車室、１１・・高圧蒸気入口部、１２
・・中圧蒸気人口部、１５・・凹部、２０・・高中圧外
車室、２０′　　・・高圧内車室、２１・・高圧蒸気入
口部、２２・・中圧蒸気入口部、２３・・中圧円卓４４
・・中圧人口部、５１・・高圧段翼環、５２：・高圧ダ
ミー環、５３・・中圧ダミー環、５４・・中圧翼環、５
４′　　・・高中圧一体ダミー環、５６・・仕切板、５
６ａ・・外周部、５６ｂ・・内周部、５７・・仕切板、
５８、５９・・蒸気通路、６３・・サーマルシールド板
、１ｎｎ−０息下Ｍダの滞ハ　１旧６．恵匣グミ−奈禦
の流れ、１０２・・中圧ダミー蒸気の流れ、１０３・・
高圧ダミー蒸気の高圧排気への流れ、２００・・　再熱
蒸気（中圧蒸気）の流れ、２１０　・・中圧入口部蒸気
室、３０Ｇ・・冷たい蒸気、３１Ｇ・・蒸気室。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高中圧段を有する蒸気タービン構造において、中圧内車
   室を設けず高中圧一体ダミー環と外車室との間に環状仕
   切板を設け、この環状仕切板の外周部を前記外車室に環
   状に設けた溝に挿入する一方、内周部を前記高中圧一体
   ダミー環の外周面に接するようにしたことを特徴とする
   蒸気タービン構造。