JPS6397807A - 蒸気タービン - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は蒸気タービン低圧部のケーシングを改善し、タ
ービン効率の向上および構築コストの低減を図った蒸気
タービンに関する。

（従来の技術） 通常、蒸気タービンの低圧部のケーシングは内部ケーシ
ングと外部ケーシングとからなり、外部ケーシングの下
半部には復水器の上部本体が接続されている。

第５図および第６図は従来から多用されている蒸気ター
ビン低圧部の概略構成を示すもので、ロータ１には多数
枚の羽根車２が適当間隔毎に植設されており、各羽根車
２の間にはノズルダイヤフ。

ラム３が配置されている。

ノズルダイヤフラム３の内端はラビリンスパツキン４を
介してロータ１に微小間隔で近接し、またノズルダイヤ
フラム３の外端は内部ケーシング５に気密的に取付けら
れている。

内部ケーシング５の外側に配置した外部ケーシング６は
第６図によく示されているように半円筒状の上半部６ａ
と無底箱型の下半部６ａとからなリ、ロータ１の両端を
回転自在に支持する軸受７は外部ケーシング下半部６ｂ
側に取付けられている。

外部ケーシング上半部６ａに取付けた蒸気入口管８から
、内部ケーシング５の軸方向の中央部に形成した入口室
９内に導入された蒸気は矢符で示すように各段落ごとに
ノズルダイヤフラム３のノズル３ａから羽根車２に吹付
けられてロータ１に回転力を与え、次第に膨張冷却した
後、外部ケーシング下半部６ｂから復水器１０へ流入す
る。

外部ケーシング下半部６ｂは、第６図にも示すように、
基礎台板１１を介して基礎台１２に支持され、内部ケー
シング５は外部ケーシング下半部６ｂの内方に突設され
たリブ１３上にサポート台１５を介して載置固定されて
いる。

また、外部ケーシング下半部６ｂの下端と復水器１７の
上部本体１７ａの上端の間は伸縮継手１８で連結されて
いる。なお、１９は内部ケーシング５の左右方向への移
動を阻止するセンターキーを示す。

上述のように構成した蒸気タービンにおいて、復水器１
７の圧力は通常作動時には、真空に近い圧力となるため
、外部ケーシング６は外圧を受ける圧力容器となり、ま
た、内部ケーシング５はロータ１とノズルダイヤフラム
３との間隙を微小かつ適正値に保てるよう圧力および熱
変形に対して充分な強度を有する圧力容器として設計さ
れている。

蒸気タービンにおいては、ロータ１とノズルダイヤフラ
ム３の間隙および羽根車２と内部ケーシング５の間隙が
大きいと漏洩蒸気が増大し、タービン効率が著しく低下
するので、上記間隙の設定は極めて重要な設計事項であ
る。

しかしながら、この間隙を小さくし過ぎると、内部ケー
シング５の変位などによりノズルダイヤフラム３が若干
変位しただけでロータ１と接触し、ラビングと呼ばれる
大きな振動を生じ、蒸気タービンの円滑な運転は不可能
となる。

従って、蒸気タービンの効率を高く保ち、かつ安定に運
転するためには内部ケーシング５の変位を小さくするこ
とが必要不可欠である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の蒸気タービンにおいては、上述の
ように外部ケーシング６は外圧を受ける圧力容器であり
、しかも非常に大きな構造物であるため、補強板を取付
けたり、板厚を増す等の封策を講じても圧力による変形
を充分に防止することはできない。

第６図中の破線６’ｂは外部ゲージング下半部６ｂの変
形の状態を拡大して示すもので、このような変形が生ず
ると、リブ１３．サポート台１５も１Ｂ’、１５’のよ
うに変位するため、これらに支持されている内部ケーシ
ング５も変位してしまう。

従って、蒸気タービンの停止時にタービン’ｏ　−タ１
と内部ケーシング５の中心がよく合致するように組立て
られた蒸気タービンζ９おいても、運転開始後、１夏水
器の真空度が徐々に低下してくると、外部ゲージング６
に加わる外圧も次第に大きくなり、ロータと内部ゲージ
ングの中心にはずれが生じるようになる。

このため、従来の蒸気タービンではロータ１とノズルダ
イヤフラム３の間隙および羽根車２と内部ケーシング５
の間隙を上述の変位を考慮して設定せざるを得す、その
結果、設計には変位の不確定要素を加味した裕度が必要
となり、漏洩蒸気が増加してタービン効率が低下すると
いう欠点があった。

また、近年設置される蒸気タービンはエネルギー効率の
観点から大容量化される傾向にあり、それに伴い内部ケ
ーシングや外部ケーシング等も大形化する上、前述のよ
うに外部ケーシングの変形を防止するため、リブ等の補
強や板厚の増大に伴い蒸気タービン低圧部の重量は非常
に大きくなってきている。この重量により基礎台が変形
すると、それに伴って外部ケーシングも変形し、サポー
ト台も変位するため、ロータと内部ゲージングの中心が
ずれることになる。このような基礎台の変形はその肉厚
を増加させたり、補強リブを介挿させる等の方法によっ
である程度回避することができるが、これには構築コス
トの著しい増加とスペースファクターの低下という不都
合が伴う。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の蒸気タービンは、ロータと、これを収納する内
部ケーシングと、この内部ケーシングの外側に配置した
外部ケーシング上半部と、これらの構体からなる蒸気タ
ービンの重量を受ける基礎台と、前記蒸気タービンの下
方に配置され、前記基礎台を介さずに重量を負担される
復水器とを備え、この復水器の上部本体が前記蒸気ター
ビンの内部ケーシング上半部側に可動的に取付けられて
いることを特徴とするものである。

（作　用） 上述のように、本発明の蒸気タービンは蒸気タービン低
圧部の中で極めて大きな重量を占める外部ケーシング下
半部を除去し、復水器の上部本体を伸ばして外部ケーシ
ング下半部の代りに利用するようにしたので、基礎台に
加わる蒸気タービン低圧部の重量は大幅に低減し、構築
コストが低下する上、熱変形に伴うラビングの発生の危
険性が低下する。従って、ロータとノズルダイヤフラム
、あるいは羽根車と内部ケーシングの間隙を小さく設定
でき、タービン効率を高めることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

なお、第１図ないし第４図において、第５図および第６
図におけると同一の部分には同一の符号を付しである。

第１図および第２図に示す実施例において、内部ケーシ
ング５は基礎台１２上に、基礎台板１１を介して位置決
め固定された外部側板２１の内方に突出するサポート台
１５上に載置固定されている。

内部ケーシング５の上半部は外部ケーシング上半部６ａ
によって覆われ、また外部ゲージング上半部６ａの下端
は外部側板２１上に気密に固定されているが、第５図や
第６図に示した外部ケーシング下半部６ｂは使用されて
おらず、その替わりに復水器１７の上部本体１７ａが上
方に延びており、この上部本体の上端は伸縮継手１８を
介して伸縮自在に、かつ気密に外部ケーシング上半部側
（この□例では外部ケーシング上半部に固着された外部
側板２１）に連結されている。

また、内部ケーシング５の左右方向の変位を阻止するセ
ンターキー１９はバイゲスチー２２により位置決め固定
されている。

上述のように構成した本発明装置おいては、外部側板２
１は必要に応じて介挿される基礎台板１１を介して基礎
台１２上に正確に位置決めして固定されており、第６図
において説明したように外部ケーシング下半部６ｂの圧
力変形に伴って変位することはない。

また、蒸気タービン低圧部のケーシング重量の５０％以
上をも占めていた外部ケーシング下半部６ｂの使用が省
略されているので、基礎台１２に加わる蒸気タービンの
荷重は大幅に低減する。

なお、本発明においては復水器上部本体１７ａが上方に
延び、その分だけ復水器１７の重量は増大するが、復水
器１７は通常、岩盤上に構築された堅固な架台上に設置
されているので、復水器の自重の増加はさほどの不都合
をもたらさない、また、復水器の上部本体１７ａと外部
側板２１の間は伸縮継手１８によって伸縮自在に連結さ
れているので、復水器側の重量が増加して゛もその荷重
が基礎台１２に加わることはなく１．前述のように、内
部ケーシング下半部６ｂの重量が減った分だけ基礎台１
２に加わる荷重を低減でき、従って、基礎台１２の変形
は僅かなものとなり、その構築コストを低減させること
ができる。

第３図および第４図は第１図におけるサポート台１５と
してパイプステー２３を使用したもので、各パイプステ
ーの内端は内部ケーシング５の排気側の温度の低い位置
に固着されており、また各パイプステーの外端は基礎台
板１１に直接固着されている。

この実施例においても、第１図および第２図におけると
同様の効果が得られるほか、各パイプスチーの内端は内
部ケーシングの熱膨張の生じ難い箇所に取付けられてい
るので、バイブステー２３に無理な力が加わることがな
く、内部ケーシング、ひいては蒸気タービンの左右方向
への変位も極く僅かなものとなる。

［発明の効果コ 上述の如く、本発明の蒸気タービンにおいては、大形で
大重量の低圧部外部ケーシング下半部を除去し、これに
替えて復水器上部本体を上方へ延長してその上端を可動
的に内部ケーシング上半部側に連結したものであるから
、蒸気タービンの重量を支える基礎台の負担荷重は大幅
に低減する。

また、内部ケーシングの重量を外部ケーシング下半部を
介して基礎台に負担させる従来の場合に間顧であった復
水器の内圧低下時の外部ケー゛シング下半部の変形に伴
う内部ケーシングの変位は防止されるので、この内部ケ
ーシングによって支持されるノズルダイヤフラムの変位
も小さくなり、従って各タービン段落の半径方向の間隙
を小さく設定することができ、漏洩然気の減少によりタ
ービン効率を向上させることができる上、回転中のロー
タとノズルダイヤフラムが接触して振動を発するような
不都合を回避できる。

また、外部ケーシング下半部の製作やその補強、あるい
は基礎台の補強などを省くことができるので、製作費や
構築コストを低下させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気タービンの実施例を示す横断面図
、第２図は第１図中のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図、第３
図と第４図は本発明の蒸気タービンの他の実施例を示す
横断面図と平面図、第５図は従来の蒸気タービン低圧部
の概略構成を示す縦断面図、第６図は従来の蒸気タービ
ンの支持方法を説明する横断面図である。 １・・・・・・・・・ロータ ２・・・・・・・・・羽根車 ３・・・・・・・・・ノズルダイヤフラム４・・・・・
・・・・ラビリンスパツキン５・・・・・・・・・内部
ケーシング ６・・・・・・・・・外部ケーシング ６ａ・・・・・・外部ケーシング上半部６ｂ・・・・・
・外部ケーシング下半部７・・・・・・・・・軸受 ８・・・・・・・・・蒸気入口管 ９・・・・・・・・・入口室 １１・・・・・・・・・基礎台板 １２・・・・・・・・・基礎台 １３・・・・・・・・・リブ １５・・・・・・・・・サポート台 １７・・・・・・・・・復水器 １７ａ・・・復水器上部本体 １８・・・・・・・・・伸縮継手 １９・・・・・・・・・センターキー ２１・・・・・・・・・外部側板 ２２．２３・・・パイプステー 代理人　弁理士　　則　近　憲　倍 量　　　三俣弘文 第２図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータと、これを収納する内部ケーシングと、こ
   の内部ケーシングの外側に配置した外部ケーシング上半
   部と、これらの構体からなる蒸気タービンの重量を受け
   る基礎台と、前記蒸気タービンの下方に配置され、前記
   基礎台を介さずに重量を負担される復水器とを備え、こ
   の復水器の上部本体が前記蒸気タービンの内部ケーシン
   グ上半部側に可動的に取付けられていることを特徴とす
   る蒸気タービン。
2. （２）復水器の上部本体の上端と外部ケーシング上半部
   側の間に伸縮継手が介挿されている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。