JPS6250643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タービン間の蒸気クロスオーバー導
管に関し、更に詳細には、蒸気クロスオーバー導
管における蒸気から湿分を除去するための湿分除
去装置に関するものである。

大形中央発電設備に慣用されているような大形
蒸気タービンは複数のシリンダ、即ちタービン部
を含み、それ等のタービン部において、蒸気が連
続的に膨張して、発電機の回転子に連結されたタ
ービンロータを回転させる。タービン部間の蒸気
移送は通常は、個々のシリンダ間に設けられた蒸
気クロスオーバー導管によつて行なわれる。この
ような蒸気クロスオーバー導管の最も慣例的な配
置は、高圧タービン部と低圧タービン部との間で
ある。蒸気クロスオーバー導管を通過する蒸気
は、通常、幾分かの湿分が凝縮、即ち復水されて
しまつていわゆる“湿り範囲”と呼ばれる熱力学
的状態を有する。

復水は、タービンが設計負荷よりも低い負荷で
運転している時に、クロスオーバー導管の内部及
び高圧タービン部の排気開口の表面に捕集されが
ちである。負荷低減時における蒸気湿分の増加の
原因は、主に、タービンに入る蒸気の温度が比較
的に低温であることに起因する。捕集された湿分
の水滴は間欠的に、クロスオーバー導管を通過す
る高速蒸気によつて該クロスオーバー導管の内部
から剥離される。分離した水滴は高速蒸気流によ
つて加速されて多数の低圧タービン部の構成要素
に当たり、タービンロータ及び羽根のような幾つ
かの構成要素を侵食するようになる。かような侵
食は、低圧タービン部の性能及び信頼性に対して
悪影響を及ぼす。

従つて、本発明の目的は、タービン部とタービ
ン部との間の位置で、簡単な構成の水除去装置に
より効率的に動力蒸気から湿分が除去されるよう
になつている多段形の蒸気タービンを提供するこ
とである。

本発明による蒸気タービンは、概して述べる
と、第１及び第２タービン部と、それ等のタービ
ン部間で蒸気を移送するための導管、及び該導管
を通る蒸気から湿分を抽出するための湿分除去装
置を具備する蒸気クロスオーバー構造体とを備え
る。導管は、一方のタービン部の排出部を他方の
タービン部の入口部と連結すると共に、入口部の
縦軸線とほぼ垂直に交差する長手軸線を有する。
湿分除去装置はこの導管に連結され、導管を通過
する蒸気流の方向において入口部を越えて延び
る。このような湿分除去装置はテーパ付き中間部
を具備し、該中間部の第１端部である入口部近傍
の横断面は、少なくとも導管の内径と同じ寸法に
なつており、また、該中間部の入口部から離れた
第２端部である他端は入口部よりも内径が小さく
なつている。更に、湿分除去装置は、除去された
湿分を中間部から送り出すための送出装置と、該
送出装置を通る蒸気の流れを阻止する蒸気流阻止
装置又は調節装置とを有する。

本発明の好ましい実施例では、蒸気流阻止装置
は湿分送出装置内に配置されたオリフイスからな
り、該オリフイスは送出装置を通る水の流れを調
節し、オリフイスから上流部における送出装置内
に所定の水位をもたらす。

本発明は、添付図面に示す好適な実施例に関す
る以下の詳細な説明から、一層明瞭に理解される
はずである。

本発明は、主として、蒸気タービンを通つて膨
張する蒸気からの湿分除去に関するものである。
従つて、以下の説明にあたり、本発明を大形多段
蒸気タービンにおける実施例として図示してあ
る。

第１図に運転状態で示す蒸気タービン１０は、
第１の高圧タービン部１２と、第２の低圧タービ
ン部１４とを含む。タービン１０を通る典型的な
蒸気流路は点線の矢印Ａで図示してあり、動力蒸
気は高圧タービン部１２に流入し、該高圧タービ
ン部１２内で膨張して排出部１６に至り、第２低
圧タービン部１４の入口部１８から流入して低圧
タービン部１４内で膨張する。クロスオーバー構
造体２０は排出部１６と入口部１８とを流体的に
連結して、両者間の蒸気移動を許容する。かよう
なクロスオーバー構造体２０は導管２２と湿分除
去装置２４とを含み、該導管２２を通つて蒸気が
実際に移動するようになつており、また、湿分除
去装置２４は導管２２を通る蒸気流の正規の方向
において入口部を軸線方向に越えた位置に配置さ
れている。導管２２は、入口部１８の縦軸線Ｃに
対してほぼ垂直をなす長手軸線Ｂを有する。導管
２２を通過する蒸気は比較的に低運動量であつ
て、低圧タービン部１４の入口部１８に流入し易
い。蒸気から凝縮した水滴は、特に高圧タービン
部１２に流入する蒸気の低温度にしばしば依存す
る低負荷の期間中に、排出部１６及び導管２２の
内側表面に集まるようになる。間欠的に、凝縮水
滴は排出部１６及び導管２２から剥離されて、高
速蒸気に随伴するようになる。入口部１８内に水
滴が侵入するのを防止するために、導管２２の下
流部に湿分除去装置２４が付設されている。蒸気
中に前から随伴していた水滴は蒸気よりも大きな
運動量を有しており、従つて、蒸気が入口部１８
内に転向する所から矢印A′で示す経路に沿つて
移動するようになる。

第２図は湿分除去装置２４の好適な実施例の拡
大横断面図であつて、該湿分除去装置と導管２２
との相対的な形状を示す。第２図に示すように、
湿分除去装置２４はテーパ付きの中間部２６、湿
分を該中間部から送り出すための送出装置である
パイプ２８、及びこのパイプ２８を通る蒸気の流
れを阻止するための調節装置、即ちオリフイス３
０′を有する。テーパ付きの中間部の第１端部
は、入口部１８の近傍に位置して該入口部及び蒸
気導管２２に連結され、他方、該中間部２６の第
２端部は、入口部１８から離れてパイプ２８に連
結されている。また、テーパ付き中間部２６の第
１端部は、少なくとも蒸気導管２２の内径D′と
同じ大きさの内径寸法Ｄを有していて、導管から
解放されて該導管２２の壁部に沿つて移動する水
滴の中間部２６による捕集を保証する。オリフイ
ス板３０は、通過する高速蒸気の流量を調節する
オリフイス３０′を有する。かような湿り蒸気の
流量調節は過剰な蒸気流量がドレンパイプ２８を
通過し且つタービン部１４を迂回するのを阻止す
る。中央施設での発電に適用するためには、湿り
蒸気は、典型的には、給水加熱器その他の低圧吸
込み装置へ排気する。

第３図は、第２図に示す構造の変更例である。
第３図に図示のテーパ付き中間部２６′は第２図
に図示のテーパ付き中間部２６と同一の横断面積
減少を受ける横断面積を有するが、中間部２６が
蒸気導管２２の長手軸線Ｂと平行な長手軸線を有
する円錐台を構成するのに対し、中間部２６′は
入口部１８から半径方向に最も離れた蒸気導管２
２の壁部からだけテーパしている。テーパ付き中
間部２６，２６′は捕集装置を提供し、それによ
り、蒸気導管２２を通る湿分は入口部１８から転
向してドレンパイプ２８内で濃縮され、テーパし
た中間部の第２端部からの湿分送出装置（パイプ
２８）のサイズ及びコストを減少できる。

以上の説明から、本発明によれば、動力蒸気か
らの湿分除去が、低圧タービン部のシリンダ、ロ
ータ及び羽根植付部の侵食を減少すると共に、タ
ービンを通る湿分移動による損失の減少に起因
し、タービン全体の信頼性を改良し且つタービン
の熱力学的効率を増大させるべく適用されるよう
に改良された蒸気タービンが提供されることが明
らかになつたはずである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による多段蒸気タービンの略
図、第２図は、第１図に示す湿分除去装置の拡大
横断面図、第３図は、第２図に示すものの変更例
の拡大横断面図である。 １０…蒸気タービン、１２…高圧タービン部、
１４…低圧タービン部、１６…排出部、１８…入
口部、２２…導管、２０…クロスオーバー構造
体、２２…導管、２４…湿分除去装置、２６，２
６′…中間部、３０…オリフイス板、３０′…オリ
フイス（調節装置）、２８…ドレンパイプ（送出
装置）、Ｂ…長手軸線、Ｃ…縦軸線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排出部を有する第１のタービン部及び入口部
   を有する第２のタービン部と、 前記入口部の縦軸線に対して垂直をなす長手軸
   線を有する導管と、該導管を通過する蒸気流の方
   向において前記入口部を越えて配置された湿分除
   去装置とを含む、前記排出部から前記入口部に蒸
   気を運ぶための蒸気クロスオーバー構造体と、 を備える蒸気タービンであつて、前記湿分除去装
   置が、 前記入口部に隣接して配置されていて前記導管
   の内径と少なくとも同じ大きさの内径を有する第
   １端部、及び前記入口部から比較的に離れて配置
   されていて該第１端部よりも小さい内径を有する
   第２端部を備えたテーパ付きの中間部と、 前記中間部の第２端部から水を送り出す送出装
   置と、 前記送出装置を通る蒸気及び水の流量を調節す
   る調節装置と、 から構成されている蒸気タービン。