JP2011226428A - Steam turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スチームガイド等を備えた蒸気タービンに関する。 The present invention relates to a steam turbine provided with a steam guide and the like.
例えば火力発電所等で用いられる蒸気タービンは、エネルギ資源の有効利用やCO2排出量の削減等のため、効率を向上させることが求められている。蒸気タービンの効率を向上させるためには、エネルギを有効に機械仕事に変換する必要がある。この場合、様々な内部損失の低減が必要となる。 For example, steam turbines used in thermal power plants and the like are required to improve efficiency in order to effectively use energy resources and reduce CO 2 emissions. In order to improve the efficiency of a steam turbine, it is necessary to effectively convert energy into mechanical work. In this case, various internal loss reductions are required.
蒸気タービン内の内部損失の1つに排気損失がある。この排気損失は、蒸気タービン全損失の大きな割合を占めるものである。この排気損失は、ノズルの最終段出口から復水器入口までの間で発生する損失で、リービング損失、フード損失、環状面積制限損失、ターンナップ損失等を含む。 One of internal losses in the steam turbine is exhaust loss. This exhaust loss accounts for a large proportion of the total steam turbine loss. This exhaust loss is a loss that occurs between the final stage outlet of the nozzle and the condenser inlet, and includes a leaving loss, a hood loss, an annular area limiting loss, a turn-up loss, and the like.
フード損失は、排気室から復水器までの圧力損失であり、排気室の形状やサイズに大きく依存する。圧力損失は、流速の二乗で大きくなるため、許容される範囲で排気サイズを大きくして流速を低減することが効果的である。しかし、サイズを大きくすることは、製作コストや蒸気タービンを設置する建屋の大きさ等の制約がある。排気室は蒸気タービン全体でも大きな容量を占めるため、損失を低減させるためにサイズを大きくすることは、蒸気タービン全体のサイズアップやコストアップに繋がる。 The hood loss is a pressure loss from the exhaust chamber to the condenser, and greatly depends on the shape and size of the exhaust chamber. Since the pressure loss increases with the square of the flow velocity, it is effective to reduce the flow velocity by increasing the exhaust size within an allowable range. However, increasing the size has restrictions such as the manufacturing cost and the size of the building where the steam turbine is installed. Since the exhaust chamber occupies a large capacity even in the entire steam turbine, increasing the size to reduce the loss leads to an increase in the size and cost of the entire steam turbine.
排気室の配置されるスチームガイドには、ロータの回転中心軸を境に下側および上側に分割可能に構成されているものが多い。このような上半スチームガイドおよび下半スチームガイドは、組み立てられた後に分割部に隙間が形成されてしまうことがある。この隙間が発生しないように上半および下半スチームガイドを製作することは、コスト増大等のため困難になることが多い。この隙間が大きいと、上述した排気損失が大きくなることがある。 Many steam guides in which the exhaust chamber is arranged are configured to be divided into a lower side and an upper side with respect to the rotation center axis of the rotor. The upper half steam guide and the lower half steam guide may be formed with a gap in the divided portion after being assembled. It is often difficult to produce the upper half and lower half steam guides so that the gap does not occur due to an increase in cost. If this gap is large, the exhaust loss described above may increase.
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蒸気タービンの排気損失を抑制可能にすることである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to make it possible to suppress exhaust loss of a steam turbine.
上記目的を達成するための本発明に係る蒸気タービンは、外周表面に複数の動翼が固定されたタービンロータと、前記外周表面の半径方向外側に配置されて、作動流体である作動蒸気を軸方向に流通させる蒸気流路を形成するノズルと、前記ノズルを固定するとともに前記タービンロータを回転可能に収容する内部ケーシングと、前記内部ケーシングを収容する外部ケーシングと、前記内部ケーシングの、前記蒸気通路の下流側に配置されるとともに、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成され、前記タービンロータを半径方向外側から部分的に覆う半円環状の第1スチームガイドと、前記第1スチームガイドに対向するように配置可能で、前記第1スチームガイドと共に1つの円環を形成する半円環状で、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成された第2スチームガイドと、を有し、前記第1スチームガイドおよび第2スチームガイドそれぞれの周方向端部には、互いに係合可能な第1係合面および第2係合面が形成されて、前記第1スチームガイドおよび第2スチームガイドが互いに組み合わされるときに、前記第1係合面および第2係合面が、半径方向外側に向かって上方または下方のいずれかの方向で且つ互いに同じ方向に傾くように形成されて、互いに接する状態で固定可能に構成されていること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, a steam turbine according to the present invention includes a turbine rotor having a plurality of rotor blades fixed on an outer peripheral surface, and a working steam that is a working fluid disposed outside the outer peripheral surface in the radial direction. A nozzle that forms a steam flow path that circulates in a direction; an inner casing that fixes the nozzle and rotatably accommodates the turbine rotor; an outer casing that accommodates the inner casing; and the steam passage of the inner casing And the inner peripheral surface is formed so that the distance from the rotation center axis gradually increases toward the downstream side in the axial direction, and partially covers the turbine rotor from the radially outer side. An annular first steam guide and an annular ring that can be arranged to face the first steam guide and together with the first steam guide A second steam guide that is formed in a semi-annular shape and has an inner peripheral surface that gradually increases in distance from the rotation center axis toward the downstream side in the axial direction, the first steam guide When the first steam guide and the second steam guide are combined with each other, a first engagement surface and a second engagement surface that can be engaged with each other are formed at the circumferential ends of the second steam guide and the second steam guide, respectively. Further, the first engagement surface and the second engagement surface are formed so as to incline in the same direction as either upward or downward in the radial direction and can be fixed in contact with each other. It is characterized by being comprised.
また、本発明に係る蒸気タービンは、外周表面に複数の動翼が固定されたタービンロータと、前記外周表面の半径方向外側に配置されて、作動流体である作動蒸気を軸方向に流通させる蒸気流路を形成するノズルと、前記ノズル部を固定するとともに前記ロータを回転可能に収容する内部ケーシングと、前記内部ケーシングを収容する外部ケーシングと、内部ケーシングの、前記蒸気通路の下流側に配置されるとともに、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成され、前記タービンロータを半径方向外側から覆う半円環状の第1スチームガイドと、前記第1スチームガイドに対向するように配置可能で、前記第1スチームガイドと共に1つの円環を形成する半円環状で、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成された第2スチームガイドと、を有し、前記第1スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに前記第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成された第1係合用板が取り付けられて、前記第2スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに前記第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成されて、前記第1係合用板に互いに係合可能な第2係合用板が取り付けられて、前記第1係合用板および第2係合用板が互いに係合しているときに、対向する面同士が互いに接するように構成されていること、を特徴とする。 The steam turbine according to the present invention includes a turbine rotor having a plurality of moving blades fixed to the outer peripheral surface, and a steam that is disposed radially outside the outer peripheral surface and distributes the operating steam that is a working fluid in the axial direction. A nozzle that forms a flow path, an inner casing that fixes the nozzle portion and rotatably accommodates the rotor, an outer casing that accommodates the inner casing, and an inner casing are disposed downstream of the steam passage. And a semi-annular first steam guide that is formed such that the inner peripheral surface gradually increases as the distance from the rotation center axis decreases toward the downstream side in the axial direction, and covers the turbine rotor from the radially outer side; The semicircular ring that can be arranged to face the first steam guide and forms a single ring with the first steam guide, and the inner peripheral surface A second steam guide formed such that the distance from the central axis gradually increases toward the downstream side in the axial direction, and the second steam guide is provided at a circumferential end of the first steam guide. When engaged, a first engagement plate that extends toward the second steam guide and extends along the inner peripheral surface is attached, and at the circumferential end of the second steam guide, A second engagement is formed to extend toward the second steam guide when the second steam guide is engaged and to extend along the inner peripheral surface, and to engage with the first engagement plate. When a combination plate is attached and the first engagement plate and the second engagement plate are engaged with each other, the opposing surfaces are configured to contact each other.
また、本発明に係る蒸気タービンは、外周表面に複数の動翼が固定されたタービンロータと、前記外周表面の半径方向外側に配置されて、作動流体である作動蒸気を軸方向に流通させる蒸気流路を形成するノズルと、前記ノズルを固定するとともに前記タービンロータを回転可能に収容する内部ケーシングと、前記内部ケーシングを収容する外部ケーシングと、内部ケーシングの、前記蒸気通路の下流側に配置されるとともに、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って徐々に大きくなるように形成され、前記タービンロータを半径方向外側から覆う半円環状の第1スチームガイドと、前記第1スチームガイドに対向するように配置可能で、前記第1スチームガイドと共に1つの円環を形成する半円環状で、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成された第2スチームガイドと、を有し、前記第1スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに前記第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成された少なくとも1枚の板状の凸状フィンが取り付けられて、前記第2スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成されて、前記凸状フィンを半径方向両側から挟むように形成された少なくとも2枚の板状の凹状フィンが取り付けられていること、を特徴とする。 The steam turbine according to the present invention includes a turbine rotor having a plurality of moving blades fixed to the outer peripheral surface, and a steam that is disposed radially outside the outer peripheral surface and distributes the operating steam that is a working fluid in the axial direction. A nozzle that forms a flow path, an inner casing that fixes the nozzle and rotatably accommodates the turbine rotor, an outer casing that accommodates the inner casing, and an inner casing are disposed downstream of the steam passage. And a semi-annular first steam guide that is formed such that the inner circumferential surface gradually increases as the distance from the rotation center axis decreases toward the downstream side in the axial direction, and covers the turbine rotor from the radially outer side, The semicircular ring that can be arranged to face the first steam guide and forms a single ring with the first steam guide, A second steam guide formed such that the distance from the rotation center axis gradually increases toward the downstream side in the axial direction, and the second steam is provided at a circumferential end of the first steam guide. At least one plate-like convex fin formed so as to extend toward the second steam guide and extend along the inner peripheral surface when the guide is engaged is attached to the second steam guide. Is formed so as to extend toward the second steam guide and to follow the inner peripheral surface when the second steam guide is engaged with the convex fin from both sides in the radial direction. At least two plate-like concave fins formed so as to be sandwiched are attached.
本発明によれば、蒸気タービンの排気損失を抑制することが可能になる。 According to the present invention, exhaust loss of a steam turbine can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本発明に係る第1の実施形態について、図1〜図5を用いて説明する。図1は、本実施形態の蒸気タービンの一部で上半スチームガイド40および下半スチームガイド50等を模式的に示す概略正面図である。図2は、図1の蒸気タービンを示す一部断面の概略正面図である。図3は、図1の上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の一部で、組み合わされる前の状態を示す概略部分斜視図である。図4は、図3の上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされた状態を示す概略部分斜視図である。図5は、図1のV−V矢視側断面図である。
[First Embodiment]
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic front view schematically showing an upper
先ず、本実施形態の蒸気タービンの構成の概略を説明する。 First, the outline of the structure of the steam turbine of this embodiment is demonstrated.
この蒸気タービンは軸流多段タービンで、円柱状のロータ本体の外周に複数の動翼12が取り付けられて構成される蒸気タービンロータ10と、ケーシングと、を有する。このケーシングは、外部ケーシング23および内部ケーシング21を有する二重構造である。
This steam turbine is an axial flow multi-stage turbine, and includes a
内部ケーシング21は、上半内部ケーシング21aおよび下半内部ケーシング21bに分割可能に構成されている。同様に、外部ケーシング23は、上半外部ケーシング23aおよび下半外部ケーシング23bに分割可能に構成されている。
The
内部ケーシング21内には、蒸気タービンロータ10が回転可能に収容されて、軸方向両側(図2の左右方向)に蒸気タービンロータ10の両端それぞれが突出している。
The
外部ケーシング23は、内部ケーシング21を収容すると共に、蒸気タービンロータ10の内部ケーシング21から突出している部分を支持するための軸受25が取り付けられている。この軸受25により、蒸気タービンロータ10が回転可能に支持されている。
The
内部ケーシング21の半径方向内側には、作動流体である作動蒸気が軸方向に流通させる環状の流路を備えるノズル11が、蒸気タービンロータ10の半径方向外側に固定されて配置される。
On the radially inner side of the
また、内部ケーシング21の内側で且つ蒸気タービンロータ10が突出する出口近傍には、最終段翼13が設けられている。この最終段翼13よりも作動蒸気の下流側で内部ケーシング21の外側には、スチームガイドおよび軸受コーン26等が配置されて、これらで作動蒸気をケーシングの外に排気するためのディフューザ(拡大流路)14が形成されている。このディフューザ14は、流路の入口から出口に向けて断面積を徐々に拡大することで、流速を小さくして圧力を増加させる機能を備えている。
A
これらのスチームガイドおよび軸受コーン26は、外部ケーシング23の内側に軸方向に互いに軸方向間隙をあけて配列される(図1)。このとき、スチームガイドは作動蒸気の上流側で、軸受コーン26は下流側に配列されている。また、当該軸方向間隙がディフューザ14となって作動蒸気が流通する。
These steam guides and bearing
作動蒸気は、図2の矢印X1に示すように、ノズル11に流入され、矢印X2に示すように蒸気タービンロータ10の両側に軸方向に流れた後にディフューザ14を流通し、外部ケーシング23の外側に排気される。
The working steam flows into the
スチームガイドは、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50を有する。これらが組み立てられて一体のスチームガイドになったときに環状の部材になるように構成されている。このときのスチームガイドは、蒸気タービンロータ10の内部ケーシング21から突出している部分を半径方向外側から覆うように配置されている。また、このスチームガイドは、作動蒸気の上流側から下流側に向かって(図1の左方から右方に向かって)除々の内径が大きくなるように形成されている。上半スチームガイド40および下半スチームガイド50それぞれの形状等は、後で説明する。
The steam guide has an upper
軸受コーン26は、軸受25を半径方向外側から覆う部分円錐形の部材で、作動蒸気の上流側から下流側に向かって除々の内径が大きくなるように形成されている。軸受コーン26の上流側端部が、スチームガイドの下流側端部に軸方向位置が重なるように配置されている。
The bearing
スチームガイドおよび軸受コーン26が、上述したように内径が除々に大きくなるように形成されることで、ディフューザ14としての機能を有している。
The steam guide and the bearing
スチームガイドは、蒸気タービンロータ10の回転中心軸を含む水平面(仮想平面)70を境界にして上下に2つに、すなわち、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50に分割可能である(図5)。ただし、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50は、厳密に当該水平面70で上下に分割されるものではない。上半スチームガイド40の分割部の一部は、当該水平面70よりも下方にあり、下半スチームガイド50の分割部の一部は当該水平面70の上方にある。
The steam guide can be divided into two upper and lower parts, that is, an upper
以下に、これらの上半スチームガイド40および下半スチームガイド50それぞれの分割部の構成について説明する。
Below, the structure of the division | segmentation part of each of these upper
上半スチームガイド40の分割部の周方向端面、すなわち下半スチームガイド50との接続部の周方向端面は、水平面70に対して所定の角度の上側傾斜面41が形成されている。この例では、上側傾斜面41は、半径方向外側に向かって下がるように形成されている(図5)。
An upper
下半スチームガイド50の分割部の周方向端面、すなわち上半スチームガイド40との接続部の周方向端面は、水平面70に対して所定の角度の下側傾斜面51が形成されている。この下側傾斜面51は、半径方向外側に向かって下がるように形成されている。
A lower
すなわち、上側傾斜面41および下側傾斜面51は、互いに対向しているときに同じ傾斜方向になるように形成されている。このため、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされるときは、上側傾斜面41および下側傾斜面51が互いに接触可能に構成されている。
That is, the upper
上側傾斜面41および下側傾斜面51は、水平に対して45度〜60度程度が好ましい。
The upper
上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされるときは、上半スチームガイド40が半径方向外側に広がる方向に弾性変形する。このとき、下半スチームガイド50は、半径方向内側に弾性変形する。
When the upper
ここで、下半スチームガイド50に上半スチームガイド40が嵌め込まれる状態について説明する。
Here, a state where the upper
先ず、下半外部ケーシング23bおよび下半内部ケーシング21bを配置した後に、下半スチームガイド50を取り付ける。詳細な図示は省略するが、下半スチームガイド50は、フランジ16に軸方向にボルト等で固定される。この後に、蒸気タービンロータ10を設置して上半内部ケーシング21aを設置する。
First, after arranging the lower half
次に、下半スチームガイド50の上方から、上半スチームガイド40を嵌め込む。このとき、上側傾斜面41および下側傾斜面51が互いに接するように上半スチームガイド40を下半スチームガイド50に取り付ける。このとき、上半スチームガイド40は半径方向外側に広がるように弾性変形して、下半スチームガイド50は半径方向内側に狭まるように弾性変形する。これにより、上側傾斜面41および下側傾斜面51が互いに密着する。
Next, the upper
以上の説明からわかるように、本実施形態によれば、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の分割部(接続部)に隙間が形成されることが抑制され、スチームガイド等で形成されるディフューザ14から作動蒸気が漏れることが抑制される。よって、蒸気タービンの排気損失を抑制することが可能になる。
As can be seen from the above description, according to the present embodiment, the formation of a gap in the divided portion (connecting portion) of the upper
[第2の実施形態]
本発明に係る第2の実施形態の蒸気タービンについて、図6および図7を用いて説明する。図6は、本実施形態の蒸気タービンの上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の一部で、分割された状態の概略部分斜視図である。図7は、図6の上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされた状態を示す概略部分斜視図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態(図1〜図5)と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
A steam turbine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a schematic partial perspective view of the steam turbine according to this embodiment, which is partly divided into the upper
本実施形態の上半スチームガイド40および下半スチームガイド50それぞれの接続部には、第1係合用板43および第2係合用板53が取り付けられている。
A
上半および下半スチームガイド40、50が互いに組み合わされているときに、上半スチームガイド40の接続部の周方向端面(上側端面)42は、下方に面してほぼ水平になるように形成されている。また、下半スチームガイド50の接続部の周方向端面(下側端面)52は、上方に面してほぼ水平になるように形成されている。
When the upper
第1係合用板43は、上半スチームガイド40の接続部の上側端面42に所定の角度をなして延びるように取り付けられている。すなわち、この第1係合用板43は、上半スチームガイド40が下半スチームガイド50に取り付けられているときに、上側端面42から下半スチームガイド50に向かって下向きに延びるように形成されている。この第1係合用板43は、上半スチームガイド40よりも、弾力性および柔軟性があるばね材等により形成されている。
The
第2係合用板53は、下半スチームガイド50の接続部の下側端面52に所定の角度をなして延びるように取り付けられている。すなわち、この第1係合用板43は、上半スチームガイド40が下半スチームガイド50に取り付けられているときに、下側端面52から下半スチームガイド50に向かって上向きに延びるように形成されている。この第2係合用板53は、第1係合用板43と同様に、弾力性および柔軟性があるばね材等により形成されている。
The
上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされているときに、第1係合用板43および第2係合用板53は、対向する面同士が互いに密着するように構成されている。すなわち、第1係合用板43の半径方向内側面と第2係合用板の半径方向外側面とが互いに密着するように構成される。
When the upper
このとき、第1係合用板43の先端が半径方向外側に、第2係合用板53の先端が判径方向内側に反るように弾性変形する。
At this time, the front end of the
以上の説明からわかるように、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の間に隙間が形成されることが抑制できる。また、上半および下半スチームガイド40、50の本体に比べて、第1および第2係合用板43、53が弾性変形しやすい部材を用いているため、密着性を向上させることが可能になる。
As can be seen from the above description, according to the present embodiment, it is possible to suppress the formation of a gap between the upper
また、第1係合用板43の先端が半径方向外側に、第2係合用板53の先端が判径方向内側に反るように弾性変形するため、上半および下半スチームガイド40、50を互いに組み立てるときに、第1および第2係合用板43、53の先端同士が衝突して組立作業性を阻害することが抑制される。
In addition, the upper half and lower half steam guides 40, 50 are elastically deformed so that the front end of the
[第3の実施形態]
本発明に係る第3の実施形態の蒸気タービンについて、図8および図9を用いて説明する。図8は、本実施形態の蒸気タービンの上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の一部で、分割された状態の概略部分斜視図である。図9は、図8の上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされた状態を示す概略部分斜視図である。なお、本実施形態は、第2の実施形態の変形例であって、第2の実施形態(図6、図7)と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Third Embodiment]
A steam turbine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic partial perspective view of the steam turbine according to this embodiment, which is partly divided into the upper
本実施形態の上半スチームガイド40の上側端面42および下半スチームガイド50の下側端面52それぞれには、第2の実施形態と同様に、第1および第2係合用板43、53が取り付けられている。上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わされるときに、これらの第1および第2係合用板43、53は、共に半径方向外側に弾性変形しながら互いに密着する。
As in the second embodiment, the first and
第2の実施形態では、上半および下半スチームガイド40、50の分割面の水平面の寸法差が比較的大きい場合や、上半および下半スチームガイド40、50により形成されるディフューザ14の流路面の曲率半径寸法差が大きい場合には、上半および下半スチームガイド40、50を互いに組み合わせたときに、第1係合用板43および第2係合用板53が接触しにくい部位が生じる可能性がある。これに対して、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の上述した部分の寸法差が比較的大きな場合でも、互いに密着させることが可能になる。
In the second embodiment, when the dimensional difference between the horizontal planes of the split surfaces of the upper half and lower half steam guides 40, 50 is relatively large, or the flow of the
これにより、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の間に隙間が形成されることが抑制できる。
Thereby, formation of a gap between the upper
[第4の実施形態]
本発明に係る第4の実施形態の蒸気タービンについて、図10〜図12を用いて説明する。図10は、本実施形態の蒸気タービンの上半スチームガイド40および下半スチームガイド50の一部で、分割された状態の概略部分斜視図である。図11は、図10の上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が互いに組み合わさった状態を示す概略部分斜視図である。図12は、図11のXII部の拡大部分側面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態(図1〜図5)の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
A steam turbine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a schematic partial perspective view of the steam turbine according to the present embodiment, which is partly divided into the upper
本実施形態の上半スチームガイド40の上側端面42には凸状隙間調整フィン44が取り付けられている。また、下半スチームガイド50の下側端面52には凹状隙間調整フィン54が取り付けられている。
A convex
凸状隙間調整フィン44は、上半スチームガイド40の接続部の上側端面42の半径方向中央からほぼ垂直に延びるように取り付けられている。すなわち、この凸状隙間調整フィン44は、上半スチームガイド40が下半スチームガイド50に取り付けられているときに、上側端面42の半径方向中央部から下半スチームガイド50に向かって下向きに延びるように形成されている。この凸状隙間調整フィン44の先端は、下方に向かって尖った状態、すなわち鋭角状に形成されている。
The convex
凹状隙間調整フィン54は2枚のフィンを有し、各フィンが下半スチームガイド50の接続部の上側端面42の半径方向両端それぞれからほぼ垂直に延びるように取り付けられている。すなわち、この凹状隙間調整フィン54は、上半スチームガイド40が下半スチームガイド50に取り付けられているときに、下側端面52の半径方向両側それぞれから下半スチームガイド50に向かって上向きに延びるように形成されている。この凹状隙間調整フィン54の各先端は、上方に向かって尖った状態、すなわち鋭角状に形成されている。
The concave
これらの凸状および凹状隙間調整フィン44、54が形成された上半および下半スチームガイド40、50は、互いに組み合わされるとき、凸状隙間調整フィン44の先端が、下側端面52に所定の周方向間隔が保持される(図12)。同様に、凹状隙間調整フィン54の先端が、上側端面42に所定の周方向間隔が保持される。すなわち、当該フィン44、54が、ラビリンスフィンと同様に、蒸気の漏れを抑制することが可能になる。
When the upper half and lower half steam guides 40 and 50 formed with the convex and concave
また、この場合、第1〜第3の実施形態で説明したように互いに密着させる必要がないため、組み合わせ作業が容易である。 Moreover, in this case, as described in the first to third embodiments, it is not necessary to make them closely contact with each other, so that the combination work is easy.
[その他の実施形態]
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
[Other Embodiments]
The description of the above embodiment is an example for explaining the present invention, and does not limit the invention described in the claims. Moreover, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.
例えば、第1の実施形態において、上半スチームガイド40および下半スチームガイド50が組み合わされるとき、下半スチームガイドの接続部が半径方向外側で、上半スチームガイドの接続部が半径方向内側になるように構成してもよい。すなわち、図13に示すように、上側傾斜面41および下側傾斜面51が、それぞれ半径方向外側に向かって上方に傾斜するように構成してもよい。
For example, in the first embodiment, when the upper
また、第2の実施形態において、第1係合用板43および第2係合用板53を共に半径方向外側に変形させているが、逆でもよい。
In the second embodiment, the
10…蒸気タービンロータ、11…ノズル、12…翼、13…最終段翼、14…ディフューザ、16…フランジ、21…内部ケーシング、21a…上半内部ケーシング、21b…下半内部ケーシング、23…外部ケーシング、23a…上半外部ケーシング、23b…下半外部ケーシング、25…軸受、26…軸受コーン、40…上半スチームガイド、41…上側傾斜面、42…上側端面、43…第1係合用板、44…凸状隙間調整フィン、50…下半スチームガイド、51…下側傾斜面、52…下側端面、53…第2係合用板、54…凹状隙間調整フィン、70…水平面(仮想平面)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記外周表面の半径方向外側に配置されて、作動流体である作動蒸気を軸方向に流通させる蒸気流路を形成するノズルと、
前記ノズルを固定するとともに前記タービンロータを回転可能に収容する内部ケーシングと、
前記内部ケーシングを収容する外部ケーシングと、
前記内部ケーシングの、前記蒸気流路の下流側に配置されるとともに、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成され、前記タービンロータを半径方向外側から部分的に覆う半円環状の第1スチームガイドと、
前記第1スチームガイドに対向するように配置可能で、前記第1スチームガイドと共に1つの円環を形成する半円環状で、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成された第2スチームガイドと、
を有し、
前記第1スチームガイドおよび第2スチームガイドそれぞれの周方向端部には、互いに係合可能な第1係合面および第2係合面が形成されて、
前記第1スチームガイドおよび第2スチームガイドが互いに組み合わされるときに、前記第1係合面および第2係合面が、半径方向外側に向かって上方または下方のいずれかの方向で且つ互いに同じ方向に傾くように形成されて、互いに接する状態で固定可能に構成されていること、
を特徴とする蒸気タービン。 A turbine rotor having a plurality of rotor blades fixed to the outer peripheral surface;
A nozzle that is disposed radially outside the outer peripheral surface and forms a steam flow path that circulates working steam, which is a working fluid, in the axial direction;
An inner casing that fixes the nozzle and rotatably accommodates the turbine rotor;
An outer casing that houses the inner casing;
The inner casing is disposed on the downstream side of the steam flow path, and the inner peripheral surface is formed such that the distance from the rotation central axis gradually increases toward the downstream side in the axial direction, A semicircular first steam guide partially covering from the outside in the radial direction;
The semicircular ring that can be arranged to face the first steam guide and forms a single ring together with the first steam guide, and the inner peripheral surface is directed to the downstream side in the axial direction with respect to the rotation center axis. A second steam guide formed to gradually grow according to
Have
A first engagement surface and a second engagement surface that can be engaged with each other are formed at the circumferential ends of the first steam guide and the second steam guide,
When the first steam guide and the second steam guide are combined with each other, the first engagement surface and the second engagement surface are either upward or downward in the radial direction and in the same direction as each other. Formed so as to be inclined to each other, and configured to be fixed in a state of being in contact with each other,
A steam turbine characterized by
前記外周表面の半径方向外側に配置されて、作動流体である作動蒸気を軸方向に流通させる蒸気流路を形成するノズルと、
前記ノズル部を固定するとともに前記ロータを回転可能に収容する内部ケーシングと、
前記内部ケーシングを収容する外部ケーシングと、
前記内部ケーシングの、前記蒸気通路の下流側に配置されるとともに、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成され、前記タービンロータを半径方向外側から覆う半円環状の第1スチームガイドと、
前記第1スチームガイドに対向するように配置可能で、前記第1スチームガイドと共に1つの円環を形成する半円環状で、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成された第2スチームガイドと、
を有し、
前記第1スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに前記第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成された第1係合用板が取り付けられて、
前記第2スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに前記第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成されて、前記第1係合用板に互いに係合可能な第2係合用板が取り付けられて、
前記第1係合用板および第2係合用板が互いに係合しているときに、対向する面同士が互いに接するように構成さていること、
を特徴とする蒸気タービン。 A turbine rotor having a plurality of rotor blades fixed to the outer peripheral surface;
A nozzle that is disposed radially outside the outer peripheral surface and forms a steam flow path that circulates working steam, which is a working fluid, in the axial direction;
An inner casing that fixes the nozzle portion and rotatably accommodates the rotor;
An outer casing that houses the inner casing;
The inner casing is disposed on the downstream side of the steam passage, and the inner peripheral surface is formed such that the distance from the rotation center axis gradually increases toward the downstream side in the axial direction, and the turbine rotor is radiused. A semicircular first steam guide covering from the outside in the direction;
The semicircular ring that can be arranged to face the first steam guide and forms a single ring together with the first steam guide, and the inner peripheral surface is directed to the downstream side in the axial direction with respect to the rotation center axis. A second steam guide formed to gradually grow according to
Have
The first engagement guide is formed to extend toward the second steam guide and to extend along the inner peripheral surface when the second steam guide is engaged with the circumferential end of the first steam guide. The board is attached,
When the second steam guide is engaged with the circumferential end of the second steam guide, the second steam guide extends toward the second steam guide and extends along the inner peripheral surface. A second engagement plate that can be engaged with each other is attached to the engagement plate,
When the first engagement plate and the second engagement plate are engaged with each other, the opposing surfaces are configured to contact each other;
A steam turbine characterized by
前記外周表面の半径方向外側に配置されて、作動流体である作動蒸気を軸方向に流通させる蒸気流路を形成するノズルと、
前記ノズルを固定するとともに前記タービンロータを回転可能に収容する内部ケーシングと、
前記内部ケーシングを収容する外部ケーシングと、
前記内部ケーシングの、前記蒸気通路の下流側に配置されるとともに、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成され、前記タービンロータを半径方向外側から覆う半円環状の第1スチームガイドと、
前記第1スチームガイドに対向するように配置可能で、前記第1スチームガイドと共に1つの円環を形成する半円環状で、内周面が前記回転中心軸との距離が軸方向下流側に向かうに従って除々に大きくなるように形成された第2スチームガイドと、
を有し、
前記第1スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに前記第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成された少なくとも1枚の板状の凸状フィンが取り付けられて、
前記第2スチームガイドの周方向端部に、前記第2スチームガイドが係合しているときに第2スチームガイドに向かって延びて前記内周面に沿うように形成されて、前記凸状フィンを半径方向両側から挟むように形成された少なくとも2枚の板状の凹状フィンが取り付けられていること、
を特徴とする蒸気タービン。 A turbine rotor having a plurality of rotor blades fixed to the outer peripheral surface;
A nozzle that is disposed radially outside the outer peripheral surface and forms a steam flow path that circulates working steam, which is a working fluid, in the axial direction;
An inner casing that fixes the nozzle and rotatably accommodates the turbine rotor;
An outer casing that houses the inner casing;
The inner casing is disposed on the downstream side of the steam passage, and the inner peripheral surface is formed such that the distance from the rotation center axis gradually increases toward the downstream side in the axial direction, and the turbine rotor is radiused. A semicircular first steam guide covering from the outside in the direction;
The semicircular ring that can be arranged to face the first steam guide and forms a single ring together with the first steam guide, and the inner peripheral surface is directed to the downstream side in the axial direction with respect to the rotation center axis. A second steam guide formed to gradually grow according to
Have
At least one sheet formed to extend toward the second steam guide and to extend along the inner peripheral surface when the second steam guide is engaged with the circumferential end of the first steam guide. Plate-shaped convex fins are attached,
The convex fin is formed at the circumferential end of the second steam guide so as to extend toward the second steam guide when the second steam guide is engaged, and to extend along the inner peripheral surface. Are attached with at least two plate-like concave fins formed so as to be sandwiched from both sides in the radial direction,
A steam turbine characterized by
Priority Applications (1)
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-
2010
- 2010-04-22 JP JP2010098583A patent/JP2011226428A/en not_active Withdrawn
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