JP7002890B2 - Steam turbine blade - Google Patents

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

本発明は、蒸気タービン翼に関する。 The present invention relates to steam turbine blades.

蒸気タービンは、機械駆動用などに用いられ、回転可能に支持されたロータと、ロータを覆うケーシングとを有している。蒸気タービンは、ロータに対して作動流体としての蒸気が供給されることによって回転駆動される。蒸気タービンは、ロータに動翼が設けられ、ロータを覆うケーシングに静翼が設けられている。蒸気タービンの蒸気流路には、動翼と静翼とが交互に複数段配設されて構成されている。蒸気流路に蒸気が流れることで、静翼により蒸気の流れが整流され、動翼を介してロータが回転駆動される。 The steam turbine is used for driving a machine or the like, and has a rotor that is rotatably supported and a casing that covers the rotor. The steam turbine is rotationally driven by supplying steam as a working fluid to the rotor. In a steam turbine, a rotor blade is provided on the rotor, and a stationary blade is provided on a casing covering the rotor. In the steam flow path of the steam turbine, moving blades and stationary blades are alternately arranged in a plurality of stages. When steam flows through the steam flow path, the steam flow is rectified by the stationary blades, and the rotor is rotationally driven via the moving blades.

蒸気タービンでは、その最終段に近づくにしたがって圧力が非常に低くなっていく。そのため、流通する蒸気はやがて飽和蒸気圧に達し、液化した微細な水滴(水滴核)を含む湿り蒸気状態となっている。この微細な水滴（ドレン）の多くは、蒸気とともに翼列間を通過していくが、一部は慣性によって翼面に付着していくことで、翼面上で液膜を形成する。液膜は翼の後縁まで移動した後、再び蒸気流中に飛散して粗大な水滴となる。この粗大な水滴が動翼と大きな相対速度で衝突することで、動翼表面にエロージョンを発生させることが知られている。 In a steam turbine, the pressure becomes very low as it approaches the final stage. Therefore, the circulating steam eventually reaches the saturated vapor pressure, and is in a wet steam state containing liquefied fine water droplets (water droplet nuclei). Most of these fine water droplets (drains) pass between the blade rows together with steam, but some of them adhere to the blade surface due to inertia, forming a liquid film on the blade surface. After moving to the trailing edge of the wing, the liquid film scatters into the steam flow again and becomes coarse water droplets. It is known that these coarse water droplets collide with the moving blade at a large relative velocity to generate erosion on the surface of the moving blade.

これに対して、ドレンの影響を低減するために、翼面を加熱して、翼面に付着したドレンを気化させて除去する構造が知られている。例えば、特許文献１には、蒸気タービン翼の翼面に高熱伝導性多孔質材を配置し、翼の内部から高熱伝導性多孔質材を加熱する構造が記載されている。特許文献１に記載の蒸気タービン翼では、翼面を加熱するための加熱手段として、翼の内部の空間に、高温水や高温気体等の高温流体を流通させたり、電気的熱源を配置したりしている。このような加熱手段によって、高熱伝導性加多孔質材が加熱されている。そして、水滴を吸水させた状態で高熱伝導性多孔質材が加熱されることで、翼面に付着した水滴を蒸発させている。 On the other hand, in order to reduce the influence of drain, a structure is known in which the blade surface is heated to vaporize and remove the drain adhering to the blade surface. For example, Patent Document 1 describes a structure in which a highly thermally conductive porous material is arranged on the blade surface of a steam turbine blade and the highly thermally conductive porous material is heated from the inside of the blade. In the steam turbine blade described in Patent Document 1, as a heating means for heating the blade surface, a high-temperature fluid such as high-temperature water or high-temperature gas is circulated in the space inside the blade, or an electric heat source is arranged. is doing. The highly thermally conductive porous material is heated by such a heating means. Then, the highly thermally conductive porous material is heated in a state where the water droplets are absorbed, so that the water droplets adhering to the blade surface are evaporated.

特開２０１０－１１６９２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-116922

しかしながら、特許文献１に記載された蒸気タービン翼では、翼本体の内部の加熱手段が、高熱伝導性多孔質材が配置されている以外の部分を含む背側面及び腹側面の全域を加熱している。その結果、加熱対象となる高熱伝導性多孔質材が配置された部分の翼面以外も加熱され、熱エネルギーがロスされて効率が悪くなる。これに対し、翼面を効率良く加熱することが求められている。 However, in the steam turbine blade described in Patent Document 1, the heating means inside the blade body heats the entire dorsal side surface and ventral side surface including a portion other than the portion where the highly thermally conductive porous material is arranged. There is. As a result, other than the blade surface of the portion where the highly thermally conductive porous material to be heated is arranged is also heated, heat energy is lost, and efficiency is deteriorated. On the other hand, it is required to efficiently heat the blade surface.

本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、翼面を効率良く加熱することが可能な蒸気タービン翼を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to meet the above demands, and an object of the present invention is to provide a steam turbine blade capable of efficiently heating a blade surface.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様における蒸気タービン翼は、凹面状の腹側面と凸面状の背側面とが前縁部と後縁部とを介して連続してなる翼型断面を有し、蒸気タービンにおいて主蒸気の流れる主流路に配置可能とされている翼本体を備え、前記翼本体は、内部に形成され、前記蒸気タービンが運転状態である場合に前記腹側面及び前記背側面が曝されている外部よりも圧力が低い真空状態となる断熱空間と、前記腹側面と前記断熱空間との間、又は前記背側面と前記断熱空間との間に形成され、前記蒸気タービンが運転状態である場合に前記外部の温度よりも高い温度で前記腹側面又は前記背側面を加熱可能な加熱部とを有している。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The steam turbine blade according to the first aspect of the present invention has a blade-shaped cross section in which a concave ventral side surface and a convex dorsal side surface are continuous via a front edge portion and a trailing edge portion, and the steam turbine. The wing body is provided in a wing body that can be arranged in the main flow path through which the main steam flows, and the wing body is formed inside, and the ventral side surface and the dorsal side surface are exposed when the steam turbine is in an operating state. When the steam turbine is in an operating state and is formed between the ventral side surface and the heat insulating space or between the back side surface and the heat insulating space, which is in a vacuum state where the pressure is lower than that of the outside. It also has a heating portion capable of heating the ventral side surface or the dorsal side surface at a temperature higher than the external temperature.

このような構成によれば、蒸気タービンが運転状態である場合に、断熱空間が真空状態となる。この状態で、加熱部が腹側面又は背側面の一方を加熱することで、加熱部で生じた熱は断熱空間によって断熱されて、加熱部に対して断熱空間が配置された側の翼面には伝わらない。そのため、加熱部で生じた熱エネルギーを、加熱部に対して断熱空間が配置されていない側の翼面を加熱することだけに効果的に利用することができる。 According to such a configuration, when the steam turbine is in the operating state, the heat insulating space is in the vacuum state. In this state, when the heating portion heats either the ventral side surface or the dorsal side surface, the heat generated in the heating portion is insulated by the heat insulating space, and the wing surface on the side where the heat insulating space is arranged with respect to the heating part is covered. Is not transmitted. Therefore, the heat energy generated in the heating portion can be effectively used only for heating the blade surface on the side where the heat insulating space is not arranged with respect to the heating portion.

また、本発明の第二の態様における蒸気タービン翼では、第一の態様において、前記翼本体は、前記背側面を形成している背側板材と、前記腹側面を形成している腹側板材と、を有し、前記加熱部は、前記背側板材又は前記腹側板材の内部に形成され、前記断熱空間は、前記背側板材と前記腹側板材との間に形成されていてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the blade body has a dorsal plate material forming the dorsal side surface and a ventral plate material forming the ventral side surface. The heating portion may be formed inside the dorsal plate material or the ventral plate material, and the heat insulating space may be formed between the dorsal plate material and the ventral plate material. ..

このような構成によれば、翼本体が薄い場合や翼面が複雑な三次元曲面で形成されている場合のように、翼本体が加工を施すことが難しい形状をしていても、翼本体の最終的な形状による加工難度の影響を抑えて、加熱部及び断熱空間を翼本体の内部に容易に形成できる。したがって、ドレンを除去するための構造を翼本体の内部に容易に形成することができる。 According to such a configuration, even if the wing body has a shape that is difficult to process, such as when the wing body is thin or the wing surface is formed by a complicated three-dimensional curved surface, the wing body is formed. The heating part and the heat insulating space can be easily formed inside the blade body by suppressing the influence of the processing difficulty due to the final shape of the blade. Therefore, a structure for removing the drain can be easily formed inside the wing body.

また、本発明の第三の態様における蒸気タービン翼では、第一又は第二の態様において、前記翼本体は、前記腹側面又は前記背側面で開口している吸込口と、内部で前記翼本体の延びる翼高さ方向に延び、前記断熱空間よりも前記後縁部側に形成されているドレン流路と、内部で前記吸込口と前記ドレン流路とを連通させている連通路とを有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the blade body has a suction port opened on the ventral side surface or the dorsal side surface, and the blade body inside. It has a drain flow path that extends in the direction of the blade height extending and is formed on the trailing edge side of the heat insulating space, and a communication passage that internally communicates the suction port and the drain flow path. You may be doing it.

このような構成によれば、吸込口が翼面に形成されていることで、加熱部でドレンを気化させるだけでなく、吸込口からドレンを回収させて、翼面に付着したドレンを除去できる。そのため、吸込口を設けずに、翼面の全域において付着したドレンを加熱部で気化させて除去する場合に比べて、加熱部で使用される熱エネルギーを抑えることができる。これにより、効率的にドレンを除去できる。 According to such a configuration, since the suction port is formed on the blade surface, not only the drain can be vaporized at the heating portion, but also the drain can be collected from the suction port and the drain adhering to the blade surface can be removed. .. Therefore, the heat energy used in the heating portion can be suppressed as compared with the case where the drain adhering to the entire surface of the blade surface is vaporized and removed by the heating portion without providing the suction port. This makes it possible to efficiently remove the drain.

また、本発明の第四の態様における蒸気タービン翼では、第一から第三の態様のいずれか一つにおいて、前記加熱部は、前記翼本体の内部で前記翼本体の延びる翼高さ方向に延びる空間であって、前記蒸気タービンが運転状態である場合に前記主蒸気よりも温度の高い高温蒸気が流通する高温蒸気流通空間を有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the heating unit is inside the blade body in the blade height direction in which the blade body extends. It may have a high-temperature steam flow space in which high-temperature steam having a temperature higher than that of the main steam flows when the steam turbine is in an operating state.

また、本発明の第五の態様における蒸気タービン翼では、第四の態様において、前記高温蒸気流通空間は、前記背側面又は前記腹側面から窪む溝部と、前記溝部の開口を閉塞する蓋部とによって形成されていてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the high temperature steam flow space has a groove portion recessed from the dorsal side surface or the ventral side surface and a lid portion that closes the opening of the groove portion. It may be formed by.

このような構成によれば、背側面又は腹側面から凹む溝部を蓋部で閉塞することによって、高温蒸気流通空間を容易に形成できる。さらに、背側板材や腹側板材と分離可能な蓋部を有することで、蓋部に対する加工が容易になる。そのため、蓋部に加工を施すことで、高温蒸気流通空間を形成する内面に任意の形状を形成することが容易にできる。これにより、高温蒸気を利用して背側面を効率的に加熱可能な高温蒸気流通空間を翼本体に容易に形成することができる。 According to such a configuration, a high temperature steam flow space can be easily formed by closing the groove portion recessed from the dorsal side surface or the ventral side surface with the lid portion. Further, by having the lid portion separable from the back side plate material and the ventral side plate material, the processing on the lid portion becomes easy. Therefore, by processing the lid portion, it is possible to easily form an arbitrary shape on the inner surface forming the high temperature steam flow space. As a result, it is possible to easily form a high temperature steam flow space in the blade body in which the back side surface can be efficiently heated by using the high temperature steam.

また、本発明の第六の態様における蒸気タービン翼では、第五の態様において、前記蓋部は、前記背側面又は前記腹側面を形成する外側面の表面積を増加させる外側表面積増加部を有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the lid portion has an outer surface area increasing portion that increases the surface area of the outer surface forming the dorsal side surface or the ventral side surface. May be.

このような構成によれば、蓋部の外側面に付着した水膜の表面積が増加し、ドレンを蒸発させやすくすることができる。 According to such a configuration, the surface area of the water film adhering to the outer surface of the lid portion is increased, and the drain can be easily evaporated.

また、本発明の第七の態様における蒸気タービン翼では、第四から第六の態様のいずれか一つにおいて、前記加熱部は、前記高温蒸気流通空間を形成する面から突出し、前記翼高さ方向から見た際に、前記高温蒸気流通空間を閉塞するように前記翼高さ方向と交差する方向に互い違いに延びる複数の突出部を有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the seventh aspect of the present invention, in any one of the fourth to sixth aspects, the heating portion protrudes from the surface forming the high temperature steam flow space, and the blade height is increased. When viewed from the direction, it may have a plurality of protrusions extending alternately in a direction intersecting the blade height direction so as to block the high temperature steam flow space.

このような構成によれば、複数の突出部によって高温蒸気流通空間内における高温蒸気の流通する流路長さが長くなる。これにより、高温蒸気を高温蒸気流通空間内により長い時間留まらせることができる。したがって、高温蒸気の熱エネルギーを効率的に利用して背側面又は腹側面を加熱することができる。 According to such a configuration, the length of the flow path through which the high-temperature steam flows in the high-temperature steam flow space becomes long due to the plurality of protrusions. This allows the hot steam to stay in the hot steam flow space for a longer period of time. Therefore, the heat energy of the high temperature steam can be efficiently used to heat the dorsal side surface or the ventral side surface.

また、本発明の第八の態様における蒸気タービン翼では、第四から第七の態様のいずれか一つにおいて、前記高温蒸気流通空間は、前記翼本体の前記翼高さ方向の一方の端部が開口され、他方の端部が閉塞され、前記加熱部は、前記翼高さ方向に仕切り、かつ、前記翼高さ方向の他方のみで連通するよう前記高温蒸気流通空間の内部を区画する区画部を有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the eighth aspect of the present invention, in any one of the fourth to seventh aspects, the high temperature steam flow space is one end of the blade body in the blade height direction. Is opened, the other end is closed, and the heating portion partitions the inside of the high temperature steam flow space so as to partition in the blade height direction and communicate only with the other in the blade height direction. It may have a part.

このような構成によれば、区画部によって高温蒸気流通空間内における高温蒸気の流通する流路長さが長くなる。これにより、高温蒸気を高温蒸気流通空間内により長い時間留まらせることができる。したがって、高温蒸気の熱エネルギーを効率的に利用して背側面を加熱することができる。 According to such a configuration, the length of the flow path through which the high-temperature steam flows in the high-temperature steam flow space becomes long due to the partition portion. This allows the hot steam to stay in the hot steam flow space for a longer period of time. Therefore, the back side surface can be heated by efficiently utilizing the heat energy of the high temperature steam.

また、本発明の第九の態様における蒸気タービン翼では、第四から第八の態様のいずれか一つにおいて、前記加熱部は、前記高温蒸気流通空間を形成する内側面の表面積を増加させる表面積増加部を有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the ninth aspect of the present invention, in any one of the fourth to eighth aspects, the heating portion has a surface area that increases the surface area of the inner surface forming the high temperature steam flow space. It may have an increasing portion.

このような構成によれば、高温蒸気流通空間を流れる高温蒸気の熱が表面積増加部を介して効率良く翼本体に伝わる。そのため、高温蒸気流通空間を流れる高温蒸気の熱エネルギーを効率良く利用して、背側面又は腹側面を加熱することができる。 According to such a configuration, the heat of the high temperature steam flowing through the high temperature steam flow space is efficiently transferred to the blade body through the surface area increasing portion. Therefore, the heat energy of the high temperature steam flowing through the high temperature steam flow space can be efficiently used to heat the dorsal side surface or the ventral side surface.

また、本発明の第十の態様における蒸気タービン翼では、第四から第九の態様のいずれか一つにおいて、前記加熱部は、前記高温蒸気流通空間を形成する面と前記背側面又は前記腹側面とを連通させる複数の連通孔を有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the tenth aspect of the present invention, in any one of the fourth to ninth aspects, the heating portion is the surface forming the high temperature steam flow space and the dorsal side surface or the antinode. It may have a plurality of communication holes for communicating with the side surface.

このような構成によれば、高温蒸気流通空間を流通する高温蒸気が連通孔を介して背側面又は腹側面に噴出する。その結果、連通孔から背側面又は腹側面に沿って高温の主蒸気が流れ、背側面又は腹側面が直接加熱される。これにより、高温蒸気流通空間を流れる主高温蒸気の熱エネルギーを効率良く利用して、背側面又は腹側面を加熱することができる。 According to such a configuration, the high temperature steam flowing through the high temperature steam flow space is ejected to the dorsal side surface or the ventral side surface through the communication hole. As a result, high-temperature main steam flows from the communication hole along the dorsal or ventral side, and the dorsal or ventral side is directly heated. Thereby, the heat energy of the main high temperature steam flowing through the high temperature steam flow space can be efficiently used to heat the dorsal side surface or the ventral side surface.

また、本発明の第十一の態様における蒸気タービン翼では、第一から第十の態様のいずれか一つにおいて、前記加熱部は、前記蒸気タービンが運転状態である場合に加熱されるヒータを有していてもよい。 Further, in the steam turbine blade according to the eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the heating unit is a heater that is heated when the steam turbine is in an operating state. You may have.

本発明によれば、翼面を効率良く加熱することができる。 According to the present invention, the blade surface can be efficiently heated.

本発明の実施形態の蒸気タービンの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the steam turbine of embodiment of this invention. 本発明の実施形態における静翼の翼本体の翼高さ方向と直交する仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane orthogonal to the blade height direction of the blade body of the stationary blade in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における隣り合う翼本体を説明する翼高さ方向と直交する仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane orthogonal to the blade height direction explaining the adjacent blade main body in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における動翼と静翼との関係を説明する要部断面図である。It is sectional drawing of the main part explaining the relationship between the moving blade and the stationary blade in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における蓋部の斜視図である。It is a perspective view of the lid part in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における蒸気タービン翼の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the steam turbine blade in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における背側板材の断面図である。It is sectional drawing of the back side plate material in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における腹側板材の断面図である。It is sectional drawing of the ventral side plate material in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における静翼の翼高さ方向に広がる仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane extending in the blade height direction of the stationary blade in embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第一変形例における静翼の翼本体の翼高さ方向と直交する仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane orthogonal to the blade height direction of the blade body of the stationary blade in the 1st modification of the Embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第二変形例における静翼の翼本体の翼高さ方向と直交する仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane orthogonal to the blade height direction of the blade body of the stationary blade in the 2nd modification of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第三変形例における静翼の翼高さ方向に広がる仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane extending in the blade height direction of the stationary blade in the 3rd modification of the Embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第四変形例における静翼の翼高さ方向に広がる仮想平面での断面図である。It is sectional drawing in the virtual plane extending in the blade height direction of the stationary blade in the 4th modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第五変形例における蓋部の斜視図である。It is a perspective view of the lid part in the 5th modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第六変形例における蓋部の斜視図である。It is a perspective view of the lid part in the 6th modification of embodiment of this invention.

以下、本発明に係る実施形態について図を参照して説明する。
蒸気タービン１００は、主蒸気Ｓのエネルギーを回転動力として取り出す回転機械である。本実施形態の蒸気タービン１００は、低圧タービンである。蒸気タービン１００は、図１に示すように、ケーシング１と、静翼２と、ロータ３と、軸受部４と、を備えている。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The steam turbine 100 is a rotary machine that extracts the energy of the main steam S as rotational power. The steam turbine 100 of this embodiment is a low pressure turbine. As shown in FIG. 1, the steam turbine 100 includes a casing 1, a stationary blade 2, a rotor 3, and a bearing portion 4.

なお、以下では、ロータ３の軸線Ａｃが延びている方向を軸方向Ｄａとする。また、軸線Ａｃに対する周方向を単に周方向Ｄｃとする。また、軸線Ａｃに対する径方向を単に径方向Ｄｒとする。また、軸方向Ｄａの一方側（第一側）を上流側、軸方向Ｄａの他方側（第二側）を下流側とする。 In the following, the direction in which the axis line Ac of the rotor 3 extends is referred to as the axial direction Da. Further, the circumferential direction with respect to the axis line Ac is simply referred to as the circumferential direction Dc. Further, the radial direction with respect to the axis line Ac is simply referred to as the radial direction Dr. Further, one side (first side) of the axial Da is the upstream side, and the other side (second side) of the axial Da is the downstream side.

ケーシング１は、内部の空間が気密に封止されているとともに、主蒸気Ｓの流路が内部に形成されている。ケーシング１は、径方向Ｄｒの外側からロータ３を覆っている。ケーシング１には、上流側部分にケーシング１内に主蒸気Ｓを導く蒸気入口１１が形成されている。ケーシング１には、下流側部分にケーシング１内を通った主蒸気Ｓを外部に排出する蒸気出口１２が形成されている。 In the casing 1, the internal space is airtightly sealed, and the flow path of the main steam S is formed inside. The casing 1 covers the rotor 3 from the outside of the radial Dr. In the casing 1, a steam inlet 11 for guiding the main steam S is formed in the casing 1 on the upstream side portion. The casing 1 is formed with a steam outlet 12 on the downstream side portion for discharging the main steam S that has passed through the casing 1 to the outside.

静翼２は、ロータ３の周方向Ｄｃに沿って並んでケーシング１の内側を向く面に複数設けられている。静翼２は、ロータ３に対して径方向Ｄｒに間隔を空けて配置されている。静翼２は、後述する動翼６と軸方向Ｄａに間隔を空けて配置されている。 A plurality of stationary blades 2 are provided on the surface facing the inside of the casing 1 side by side along the circumferential direction Dc of the rotor 3. The stationary blades 2 are arranged at intervals in the radial direction with respect to the rotor 3. The stationary blade 2 is arranged at a distance from the moving blade 6 described later in the axial direction Da.

ロータ３は、軸線Ａｃを中心として回転する。ロータ３は、ロータ軸５と、動翼６とを有する。 The rotor 3 rotates about the axis line Ac. The rotor 3 has a rotor shaft 5 and a rotor blade 6.

ロータ軸５は、軸線Ａｃを中心として回転可能とされている。ロータ軸５は、ケーシング１を貫通するように軸方向Ｄａに延びている。ロータ軸５の動翼６が設けられた中間部分は、ケーシング１の内部に収容されている。ロータ軸５の両端部は、ケーシング１の外部に突出している。ロータ軸５の両端部は、軸受部４により回転可能に支持されている。 The rotor shaft 5 is rotatable about the axis line Ac. The rotor shaft 5 extends in the axial direction Da so as to penetrate the casing 1. The intermediate portion of the rotor shaft 5 provided with the rotor blade 6 is housed inside the casing 1. Both ends of the rotor shaft 5 project to the outside of the casing 1. Both ends of the rotor shaft 5 are rotatably supported by the bearing portions 4.

軸受部４は、ロータ３を軸線Ａｃ回りに回転可能に支持している。軸受部４は、ロータ軸５の両端部にそれぞれ設けられたジャーナル軸受４１と、ロータ軸５の一端側に設けられたスラスト軸受４２と、を備えている。 The bearing portion 4 rotatably supports the rotor 3 around the axis Ac. The bearing portion 4 includes journal bearings 41 provided at both ends of the rotor shaft 5, and thrust bearings 42 provided on one end side of the rotor shaft 5.

動翼６は、ロータ軸５を囲むように周方向Ｄｃに複数並んで配置されている。複数の動翼６は、環状をなしてロータ軸５の外周面に配置されている。動翼６は、ロータ３の軸方向Ｄａに流れる主蒸気Ｓを受けて軸線Ａｃ回りにロータ軸５を回転させる。 A plurality of rotor blades 6 are arranged side by side in the circumferential direction Dc so as to surround the rotor shaft 5. The plurality of blades 6 are arranged in an annular shape on the outer peripheral surface of the rotor shaft 5. The rotor blade 6 receives the main steam S flowing in the axial direction Da of the rotor 3 and rotates the rotor shaft 5 around the axis Ac.

ここで、本実施形態の蒸気タービン翼として静翼２を例に挙げて説明する。なお、蒸気タービン翼は、静翼２であることに限定されるものではなく、動翼６であってもよい。 Here, the stationary blade 2 will be described as an example of the steam turbine blade of the present embodiment. The steam turbine blade is not limited to the stationary blade 2, but may be a moving blade 6.

静翼２は、環状に並んで相互に連結されることで１つの静翼環を形成している。静翼２は、ロータ軸５を囲むように周方向Ｄｃに複数配置されている。本実施形態の静翼２は、図９に示すように、翼本体７と、内側シュラウド２１と、外側シュラウド２２とを有している。 The stationary blades 2 are arranged in an annular shape and connected to each other to form one stationary blade ring. A plurality of stationary blades 2 are arranged in the circumferential direction Dc so as to surround the rotor shaft 5. As shown in FIG. 9, the stationary blade 2 of the present embodiment has a blade body 7, an inner shroud 21, and an outer shroud 22.

翼本体７は、蒸気タービン１００において主蒸気Ｓが流れる主流路Ｃ１に配置可能とされている。主流路Ｃ１は、図１に示すように、蒸気入口１１と蒸気出口１２とで挟まれたケーシング１の内部の空間である。つまり、主流路Ｃ１に静翼２及び動翼６が配置されている。翼本体７は、図２に示すように、断面が翼形状をなして翼高さ方向Ｄ１（図９参照）を径方向Ｄｒとして延びている。翼本体７は、翼高さ方向Ｄ１に延びる翼面７０を有している。翼本体７は、翼高さ方向Ｄ１から見た際に、背側の翼面７０である背側面７０１が凸面状に形成されている。翼本体７は、翼高さ方向Ｄ１から見た際に、腹側の翼面７０である腹側面７０２が凹面状に形成されている。翼本体７は、背側面７０１及び腹側面７０２が接続される翼弦方向Ｄ２の前方側の端部が前縁部７ａを形成している。翼本体７は、背側面７０１及び腹側面７０２が接続される翼弦方向Ｄ２の後方側の端部が後縁部７ｂを形成している。したがって、翼本体７は、腹側面７０２と背側面７０１とが前縁部７ａと後縁部７ｂとを介して連続してなる翼型断面を有している。翼本体７は、図３に示すように、翼厚方向Ｄ３を周方向Ｄｃとして、離れて複数並んでいる。周方向Ｄｃで隣り合う位置に配置された翼本体７の間には、スロート部２５が形成されている。 The blade body 7 can be arranged in the main flow path C1 through which the main steam S flows in the steam turbine 100. As shown in FIG. 1, the main flow path C1 is a space inside the casing 1 sandwiched between the steam inlet 11 and the steam outlet 12. That is, the stationary blade 2 and the moving blade 6 are arranged in the main flow path C1. As shown in FIG. 2, the blade body 7 has a blade shape in cross section and extends in the blade height direction D1 (see FIG. 9) as the radial direction Dr. The blade body 7 has a blade surface 70 extending in the blade height direction D1. The wing body 7 has a dorsal side surface 701 formed in a convex shape when viewed from the wing height direction D1. The wing body 7 has a ventral side surface 702, which is a ventral wing surface 70, formed in a concave shape when viewed from the wing height direction D1. The wing body 7 has a front edge portion 7a formed by an end portion on the front side in the chord direction D2 to which the dorsal side surface 701 and the ventral side surface 702 are connected. In the wing body 7, the rear end of the chord direction D2 to which the dorsal side surface 701 and the ventral side surface 702 are connected forms the trailing edge portion 7b. Therefore, the wing body 7 has a wing-shaped cross section in which the ventral side surface 702 and the dorsal side surface 701 are continuous via the leading edge portion 7a and the trailing edge portion 7b. As shown in FIG. 3, a plurality of blade bodies 7 are arranged apart from each other with the blade thickness direction D3 as the circumferential direction Dc. A throat portion 25 is formed between the blade bodies 7 arranged adjacent to each other in the circumferential direction Dc.

ここでのスロート部２５とは、周方向Ｄｃで隣り合う位置に配置された２つの翼本体７の間に形成される流路が、一方の翼本体７の背側面７０１と他方の翼本体７の腹側面７０２とに接触する仮想内接円を描いたときに内接円直径で示される幅の流路のことをいう。図３では、説明の便宜上、スロート部２５を直線で図示している。 The throat portion 25 here means that a flow path formed between two blade bodies 7 arranged adjacent to each other in the circumferential direction Dc is a dorsal side surface 701 of one blade body 7 and the other blade body 7. Refers to a flow path having a width indicated by the diameter of the inscribed circle when a virtual inscribed circle in contact with the ventral side surface 702 is drawn. In FIG. 3, for convenience of explanation, the throat portion 25 is illustrated by a straight line.

なお、スロート部２５が形成される位置は、翼本体７の形状によって異なる。図３に示すスロート部２５の形成位置は、一例であり、図３に示す位置に限定されるものではない。背側面７０１は、スロート部２５に対応するスロート位置２５ａを有する。 The position where the throat portion 25 is formed differs depending on the shape of the blade body 7. The formation position of the throat portion 25 shown in FIG. 3 is an example, and is not limited to the position shown in FIG. The dorsal side surface 701 has a throat position 25a corresponding to the throat portion 25.

ここで、翼本体７の翼高さ方向Ｄ１は、翼本体７の延びている方向である。また、翼本体７の翼弦方向Ｄ２は、本実施形態における翼高さ方向Ｄ１と直交する方向であって、翼本体７の翼弦の延びる方向を含む前縁部７ａ側の端部と後縁部７ｂ側の端部とを結んだ仮想線と平行な方向とする。翼本体７の翼厚方向Ｄ３は、本実施形態における翼高さ方向Ｄ１及び翼弦方向Ｄ２と直交する方向とする。 Here, the blade height direction D1 of the blade body 7 is the direction in which the blade body 7 extends. Further, the chord direction D2 of the wing body 7 is a direction orthogonal to the wing height direction D1 in the present embodiment, and is the end portion and the trailing edge portion on the front edge portion 7a side including the extending direction of the chord of the wing body 7. The direction is parallel to the virtual line connecting the end portion on the edge portion 7b side. The blade thickness direction D3 of the blade body 7 is a direction orthogonal to the blade height direction D1 and the chord direction D2 in the present embodiment.

内側シュラウド２１は、図９に示すように、複数の翼本体７を翼高さ方向Ｄ１の基端部側で連結している。外側シュラウド２２は、複数の翼本体７を翼高さ方向Ｄ１の先端部側で連結している。内側シュラウド２１及び外側シュラウド２２には、後述するドレンを排出するための排出流路（不図示）が内部に形成されている。内側シュラウド２１及び外側シュラウド２２は、不図示の復水器に接続されることで、排出流路内が負圧（例えば、真空）とされている。 As shown in FIG. 9, the inner shroud 21 connects a plurality of blade bodies 7 on the proximal end side in the blade height direction D1. The outer shroud 22 connects a plurality of blade bodies 7 on the tip end side in the blade height direction D1. The inner shroud 21 and the outer shroud 22 are internally formed with a discharge flow path (not shown) for draining the drain, which will be described later. The inner shroud 21 and the outer shroud 22 are connected to a condenser (not shown) to create a negative pressure (for example, vacuum) in the discharge flow path.

また、本実施形態の翼本体７は、図２に示すように、背側板材７１と、腹側板材７２と、複数の溶接部７３とを有している。 Further, as shown in FIG. 2, the wing main body 7 of the present embodiment has a dorsal side plate material 71, a ventral side plate material 72, and a plurality of welded portions 73.

背側板材７１は、翼面７０として凸面状の背側面７０１を形成している。背側板材７１は、板状の部材であって、翼本体７の内部に空間を形成するように湾曲している。背側面７０１は、背側板材７１が腹側板材７２に溶接される際に、外側を向く面である。また、背側板材７１において、背側板材７１が腹側板材７２に溶接される際に、翼本体７の内部に空間を形成する面であって、背側面７０１よりも腹側板材７２側に位置する面が背側板材内側面７１ａである。本実施形態の背側板材７１は、背側板材内側面７１ａが後縁部７ｂにおける腹側面７０２の一部を形成することで、後縁部７ｂの端部を形成している。 The dorsal plate member 71 forms a convex dorsal side surface 701 as a wing surface 70. The dorsal plate member 71 is a plate-shaped member, and is curved so as to form a space inside the blade body 7. The dorsal side surface 701 is a surface facing outward when the dorsal side plate 71 is welded to the ventral plate 72. Further, in the dorsal plate material 71, when the dorsal plate material 71 is welded to the ventral plate material 72, it is a surface that forms a space inside the wing body 7, and is closer to the ventral plate material 72 than the dorsal side surface 701. The surface to be located is the inner side surface 71a of the back plate material. In the dorsal plate material 71 of the present embodiment, the inner side surface 71a of the dorsal plate material forms a part of the ventral side surface 702 in the trailing edge portion 7b, thereby forming the end portion of the trailing edge portion 7b.

腹側板材７２は、翼面７０として凹面状の腹側面７０２を形成している。腹側板材７２は、板状の部材であって、背側板材７１とともに翼本体７の内部に空間を形成するように湾曲している。腹側面７０２は、腹側板材７２が背側板材７１に溶接される際に、外側を向く面である。また、腹側板材７２において、腹側板材７２が背側板材７１に溶接される際に、翼本体７の内部に空間を形成する面であって、腹側面７０２よりも背側板材７１側に位置する面が腹側板材内側面７２ａである。 The ventral plate material 72 forms a concave ventral side surface 702 as the wing surface 70. The ventral plate 72 is a plate-shaped member, and is curved so as to form a space inside the wing body 7 together with the dorsal plate 71. The ventral side surface 702 is a surface facing outward when the ventral plate 72 is welded to the dorsal plate 71. Further, in the ventral plate 72, when the ventral plate 72 is welded to the dorsal plate 71, it is a surface that forms a space inside the wing body 7, and is closer to the dorsal plate 71 than the ventral side surface 702. The surface to be located is the inner side surface 72a of the ventral plate material.

溶接部７３は、背側板材７１と腹側板材７２とを溶接された状態で接合している。本実施形態の溶接部７３は、ろう付けによって背側板材７１と腹側板材７２とを接合している部分であり、銀ロウが凝固することで形成されている。溶接部７３は、翼高さ方向Ｄ１に隙間なく背側板材７１と腹側板材７２とを接合している。本実施形態の翼本体７では、溶接部７３は、前縁部７ａと、後縁部７ｂと、後述する仕切部８０とのように、翼弦方向Ｄ２に離れた複数の箇所に設けられている。 The welded portion 73 joins the dorsal plate member 71 and the ventral plate member 72 in a welded state. The welded portion 73 of the present embodiment is a portion where the dorsal side plate material 71 and the ventral side plate material 72 are joined by brazing, and is formed by solidifying the silver wax. The welded portion 73 joins the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72 without a gap in the blade height direction D1. In the blade body 7 of the present embodiment, the welded portion 73 is provided at a plurality of locations separated in the chord direction D2, such as the leading edge portion 7a, the trailing edge portion 7b, and the partition portion 80 described later. There is.

また、本実施形態の翼本体７は、吸込口７４と、ドレン流路７５と、連通路７６と、断熱空間７７と、加熱部７８と、仕切部８０と、を有している。 Further, the wing main body 7 of the present embodiment has a suction port 74, a drain flow path 75, a communication passage 76, a heat insulating space 77, a heating portion 78, and a partition portion 80.

吸込口７４は、翼高さ方向Ｄ１に延びて翼面７０で開口している。本実施形態の吸込口７４は、腹側面７０２のみに形成されている。吸込口７４は、翼高さ方向Ｄ１における腹側面７０２の全域にわたって形成されている。つまり、吸込口７４は、翼高さ方向Ｄ１に延びるように腹側面７０２から窪む一つの長い溝として形成されている。吸込口７４は、翼厚方向Ｄ３から腹側面７０２を見た際に、細長く翼高さ方向Ｄ１に延びる矩形状に形成されている。吸込口７４は、翼弦方向Ｄ２の中心よりも後縁部７ｂ側に形成されている。吸込口７４は、背側板材７１及び腹側板材７２の少なくとも一方に形成された吸込口形成面８１によって形成されている。本実施形態の吸込口７４は、腹側板材７２の後縁部７ｂ側の端面７２ｂと、背側板材７１の背側板材内側面７１ａから窪む吸込口背側形成面８１ａとによって形成されている。したがって、本実施形態において、吸込口７４を形成する吸込口形成面８１は、腹側板材７２の後縁部７ｂ側の端面７２ｂと、背側板材７１の背側板材内側面７１ａに形成された吸込口背側形成面８１ａとである。 The suction port 74 extends in the blade height direction D1 and opens at the blade surface 70. The suction port 74 of the present embodiment is formed only on the ventral side surface 702. The suction port 74 is formed over the entire area of the ventral side surface 702 in the blade height direction D1. That is, the suction port 74 is formed as one long groove recessed from the ventral side surface 702 so as to extend in the blade height direction D1. The suction port 74 is formed in a rectangular shape that is elongated and extends in the blade height direction D1 when the ventral side surface 702 is viewed from the blade thickness direction D3. The suction port 74 is formed on the trailing edge portion 7b side of the center of the chord direction D2. The suction port 74 is formed by a suction port forming surface 81 formed on at least one of the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. The suction port 74 of the present embodiment is formed by an end surface 72b on the trailing edge portion 7b side of the ventral plate material 72 and a suction port back side forming surface 81a recessed from the inner side surface 71a of the back side plate material 71 of the back side plate material 71. There is. Therefore, in the present embodiment, the suction port forming surface 81 forming the suction port 74 is formed on the end surface 72b on the trailing edge portion 7b side of the ventral plate material 72 and the inner side surface 71a of the dorsal plate material 71 of the dorsal plate material 71. It is a suction port dorsal side forming surface 81a.

ドレン流路７５は、腹側板材７２と背側板材７１との間に形成される空間である。ドレン流路７５は、翼本体７の内部で翼高さ方向Ｄ１に延びている。ドレン流路７５は、内側シュラウド２１及び外側シュラウド２２と連通するように翼本体７を貫通している。ドレン流路７５は、後述する断熱空間７７よりも後縁部７ｂ側に形成されている。ドレン流路７５は、背側板材内側面７１ａ及び腹側板材内側面７２ａにそれぞれ形成されたドレン流路形成面８２によって，背側板材７１と腹側板材７２との間に形成されている。ドレン流路形成面８２は、背側板材内側面７１ａ及び腹側板材内側面７２ａの少なくとも一方から窪んで形成されている。本実施形態のドレン流路７５は、背側板材内側面７１ａから凹曲面を形成するように窪むドレン流路背側形成面８２ａと、腹側板材内側面７２ａから凹曲面を形成するように窪むドレン流路腹側形成面８２ｂとによって形成されている。本実施形態のドレン流路背側形成面８２ａは、吸込口背側形成面８１ａから凹曲面を形成するように窪んでいる。したがって、本実施形態におけるドレン流路７５を形成するドレン流路形成面８２は、背側板材内側面７１ａに形成されたドレン流路背側形成面８２ａと、腹側板材内側面７２ａに形成されてドレン流路腹側形成面８２ｂとである。つまり、本実施形態のドレン流路形成面８２は、背側板材内側面７１ａ及び腹側板材内側面７２ａの両方からそれぞれ窪んでいる。 The drain flow path 75 is a space formed between the ventral plate member 72 and the dorsal plate member 71. The drain flow path 75 extends in the blade height direction D1 inside the blade body 7. The drain flow path 75 penetrates the blade body 7 so as to communicate with the inner shroud 21 and the outer shroud 22. The drain flow path 75 is formed on the trailing edge portion 7b side of the heat insulating space 77 described later. The drain flow path 75 is formed between the back side plate material 71 and the ventral plate material 72 by the drain flow path forming surfaces 82 formed on the inner side surface 71a of the back side plate material and the inner side surface 72a of the ventral side plate material, respectively. The drain flow path forming surface 82 is formed by being recessed from at least one of the inner side surface 71a of the dorsal plate material and the inner side surface 72a of the ventral plate material. The drain flow path 75 of the present embodiment is recessed so as to form a concave curved surface from the inner side surface 71a of the back side plate material so as to form a concave curved surface from the back side forming surface 82a of the drain flow path and the inner side surface 72a of the ventral plate material. It is formed by a recessed drain flow path ventral forming surface 82b. The drain flow path dorsal forming surface 82a of the present embodiment is recessed from the suction port dorsal forming surface 81a so as to form a concave curved surface. Therefore, the drain flow path forming surface 82 forming the drain flow path 75 in the present embodiment is formed on the drain flow path back side forming surface 82a formed on the inner side surface 71a of the back side plate material and the ventral side plate material inner side surface 72a. It is a drain flow path ventral forming surface 82b. That is, the drain flow path forming surface 82 of the present embodiment is recessed from both the inner side surface 71a of the back side plate material and the inner side surface 72a of the ventral side plate material, respectively.

連通路７６は、翼本体７の内部で翼高さ方向Ｄ１に互いに離れて複数形成されている。複数の連通路７６は、互いに独立した状態で吸込口７４とドレン流路７５とを連通させている。つまり、複数の連通路７６は、吸込口７４とドレン流路７５との間では互いに繋がらないように形成されている。連通路７６は、背側板材７１と腹側板材７２との間に形成される空間である。連通路７６は、背側板材内側面７１ａ及び腹側板材内側面７２ａにそれぞれ形成された連通路形成面８３によって、背側板材７１と腹側板材７２との間に形成されている。本実施形態の連通路７６は、吸込口背側形成面８１ａと、腹側板材７２の腹側板材内側面７２ａから角溝状をなして窪む連通路腹側形成面８３ｂとによって形成されている。したがって、本実施形態における連通路７６を形成する連通路形成面８３は、吸込口背側形成面８１ａの一部と、腹側板材内側面７２ａに形成された連通路腹側形成面８３ｂとである。つまり、本実施形態の連通路形成面８３は、腹側板材内側面７２ａのみから窪んでいる。 A plurality of communication passages 76 are formed inside the blade body 7 apart from each other in the blade height direction D1. The plurality of communication passages 76 communicate the suction port 74 and the drain flow passage 75 in a state of being independent of each other. That is, the plurality of communication passages 76 are formed so as not to be connected to each other between the suction port 74 and the drain flow path 75. The communication passage 76 is a space formed between the dorsal plate member 71 and the ventral plate member 72. The communication passage 76 is formed between the back side plate material 71 and the ventral plate material 72 by the communication passage forming surface 83 formed on the inner side surface 71a of the back side plate material and the inner side surface 72a of the ventral side plate material, respectively. The communication passage 76 of the present embodiment is formed by a suction port dorsal side forming surface 81a and a communication passage ventral side forming surface 83b that is recessed in a square groove shape from the ventral plate material inner side surface 72a of the ventral plate material 72. There is. Therefore, the continuous passage forming surface 83 forming the continuous passage 76 in the present embodiment is formed by a part of the suction port dorsal side forming surface 81a and the continuous passage ventral forming surface 83b formed on the ventral plate material inner side surface 72a. be. That is, the communication passage forming surface 83 of the present embodiment is recessed only from the inner side surface 72a of the ventral plate material.

断熱空間７７は、翼本体７の内部に形成される空間である。断熱空間７７は、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、腹側面７０２及び背側面７０１が曝されている外部である主流路Ｃ１よりも圧力が低い真空状態となる。断熱空間７７は、翼本体７を損傷させないように、内部の流体が膨張した際に流体を逃がす小さな孔等で外部と連通していてもよいが、原則として内部での流体の流れがほとんどない状態となっている。断熱空間７７は、ドレン流路７５よりも前縁部７ａ側に形成されている。本実施形態の断熱空間７７は、腹側板材７２と背側板材７１との間に形成される空間である。断熱空間７７は、翼本体７の内部で翼高さ方向Ｄ１に延びている。断熱空間７７は、背側板材内側面７１ａ及び腹側板材内側面７２ａにそれぞれ形成された断熱空間形成面８４によって、背側板材７１と腹側板材７２との間に形成されている。本実施形態の断熱空間７７は、背側板材７１が曲げられることで背側板材内側面７１ａに形成される断熱空間背側形成面８４ａと、腹側板材７２が曲げられることで腹側板材内側面７２ａに形成される断熱空間腹側形成面８４ｂとによって形成されている。したがって、本実施形態における断熱空間７７を形成する断熱空間形成面８４は、背側板材内側面７１ａの一部である断熱空間背側形成面８４ａと、腹側板材内側面７２ａの一部である断熱空間腹側形成面８４ｂとである。 The heat insulating space 77 is a space formed inside the wing body 7. When the steam turbine 100 is in the operating state, the heat insulating space 77 is in a vacuum state in which the pressure is lower than that of the main flow path C1 which is the outside to which the ventral side surface 702 and the back side surface 701 are exposed. The heat insulating space 77 may communicate with the outside through a small hole or the like that allows the fluid to escape when the fluid inside expands so as not to damage the blade body 7, but in principle, there is almost no flow of the fluid inside. It is in a state. The heat insulating space 77 is formed on the leading edge portion 7a side of the drain flow path 75. The heat insulating space 77 of the present embodiment is a space formed between the ventral plate member 72 and the dorsal plate member 71. The heat insulating space 77 extends in the blade height direction D1 inside the blade body 7. The heat insulating space 77 is formed between the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72 by the heat insulating space forming surface 84 formed on the inner side surface 71a of the back side plate material and the inner side surface 72a of the ventral side plate material, respectively. In the heat insulating space 77 of the present embodiment, the heat insulating space dorsal forming surface 84a formed on the inner side surface 71a of the back plate material by bending the back plate material 71 and the inside of the ventral plate material by bending the ventral plate material 72. It is formed by a heat insulating space ventral forming surface 84b formed on the side surface 72a. Therefore, the heat insulating space forming surface 84 forming the heat insulating space 77 in the present embodiment is a part of the heat insulating space dorsal forming surface 84a which is a part of the inner side surface 71a of the back side plate material and a part of the inner side surface 72a of the ventral side plate material. It is a heat insulating space ventral forming surface 84b.

加熱部７８は、背側面７０１と断熱空間７７との間に形成されている。加熱部７８は、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、外部である主流路Ｃ１の温度よりも高い温度で背側面７０１を加熱可能とされている。加熱部７８は、腹側面７０２及び背側面７０１のうちで、加熱部７８に対して断熱空間７７が間に介在されていない側の翼面７０を内部から加熱可能とされている。本実施形態の加熱部７８は、背側面７０１を内部から加熱する。加熱部７８は、翼高さ方向Ｄ１に延びている。加熱部７８は、翼高さ方向Ｄ１における背側面７０１の全域にわたって形成されている。加熱部７８は、背側板材７１の内部のみに形成されている。加熱部７８は、スロート位置２５ａよりも前縁部７ａ側に形成されている。加熱部７８は、溝部７８１と、蓋部７８２とを有している。 The heating portion 78 is formed between the back side surface 701 and the heat insulating space 77. The heating unit 78 is capable of heating the back side surface 701 at a temperature higher than the temperature of the main flow path C1 which is the outside when the steam turbine 100 is in the operating state. The heating portion 78 is capable of heating the wing surface 70 on the side of the ventral side surface 702 and the dorsal side surface 701 on the side where the heat insulating space 77 is not interposed between the heating portion 78 from the inside. The heating unit 78 of the present embodiment heats the back side surface 701 from the inside. The heating portion 78 extends in the blade height direction D1. The heating portion 78 is formed over the entire area of the dorsal side surface 701 in the blade height direction D1. The heating portion 78 is formed only inside the dorsal plate member 71. The heating portion 78 is formed on the leading edge portion 7a side of the throat position 25a. The heating portion 78 has a groove portion 781 and a lid portion 782.

溝部７８１は、背側面７０１から窪むように形成されている。本実施形態の溝部７８１は、翼高さ方向Ｄ１に延びるように溝を形成するように、背側面７０１から窪んでいる。溝部７８１は、溝部７８１は、第一溝部７８１ａと、第二溝部７８１ｂとを有している。 The groove portion 781 is formed so as to be recessed from the back side surface 701. The groove portion 781 of the present embodiment is recessed from the back side surface 701 so as to form a groove so as to extend in the blade height direction D1. The groove portion 781 has a first groove portion 781a and a second groove portion 781b.

第一溝部７８１ａは、背側面７０１から垂直に窪む角溝である。第一溝部７８１ａは、背側面７０１よりも外側に向かって突出しないように蓋部７８２を収容可能とされている。 The first groove portion 781a is a square groove that is vertically recessed from the back side surface 701. The first groove portion 781a can accommodate the lid portion 782 so as not to protrude outward from the back side surface 701.

第二溝部７８１ｂは、第一溝部７８１ａよりも小さな断面形状をなして、第一溝部７８１ａの内面のうち、背側面７０１と平行な内面から垂直に窪む角溝である。本実施形態の第二溝部７８１ｂは、翼高さ方向Ｄ１と直交する断面において、翼弦方向Ｄ２の長さが第一溝部７８１ａよりも短く形成されている。 The second groove portion 781b has a cross-sectional shape smaller than that of the first groove portion 781a, and is a square groove that is vertically recessed from the inner surface parallel to the back side surface 701 of the inner surface of the first groove portion 781a. The second groove portion 781b of the present embodiment is formed so that the length in the chord direction D2 is shorter than that of the first groove portion 781a in the cross section orthogonal to the blade height direction D1.

蓋部７８２は、溝部７８１の開口を閉塞している。蓋部７８２は、第一溝部７８１ａに隙間なく嵌まり込む形状で形成されている。蓋部７８２は、翼高さ方向Ｄ１に延びる板状部材である。蓋部７８２は、第一溝部７８１ａに嵌まり込んだ状態で、その断面形状における第二溝部７８１ｂ側に、第二溝部７８１ｂの開口を閉塞する平面である溝部閉塞面７８２ａが形成されている。蓋部７８２は、第一溝部７８１ａに嵌まり込んだ状態で、その断面形状における外側に、背側面７０１を形成する面である蓋部外側面７８２ｂが形成されている。 The lid portion 782 closes the opening of the groove portion 781. The lid portion 782 is formed so as to fit into the first groove portion 781a without a gap. The lid portion 782 is a plate-shaped member extending in the blade height direction D1. The lid portion 782 is fitted into the first groove portion 781a, and a groove portion closing surface 782a which is a plane for closing the opening of the second groove portion 781b is formed on the second groove portion 781b side in the cross-sectional shape thereof. The lid portion 782 is fitted into the first groove portion 781a, and a lid portion outer surface 782b, which is a surface forming the back side surface 701, is formed on the outer side in the cross-sectional shape thereof.

本実施形態の加熱部７８は、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、翼本体７の周囲を流通する主蒸気Ｓよりも温度の高い高温蒸気が流通する高温蒸気流通空間７９を有している。高温蒸気流通空間７９は、翼本体７の内部で翼高さ方向Ｄ１に延びる空間である。本実施形態の高温蒸気流通空間７９は、溝部７８１と蓋部７８２とによって、翼本体７の内部で背側面７０１に沿って形成される空間である。つまり、高温蒸気流通空間７９は、第二溝部７８１ｂを形成する面と蓋部７８２の溝部閉塞面７８２ａとによって囲まれた空間である。 The heating unit 78 of the present embodiment has a high-temperature steam flow space 79 in which high-temperature steam having a temperature higher than that of the main steam S flowing around the blade main body 7 flows when the steam turbine 100 is in an operating state. There is. The high temperature steam flow space 79 is a space extending in the blade height direction D1 inside the blade body 7. The high-temperature steam flow space 79 of the present embodiment is a space formed along the back side surface 701 inside the blade main body 7 by the groove portion 781 and the lid portion 782. That is, the high temperature steam flow space 79 is a space surrounded by the surface forming the second groove portion 781b and the groove portion closing surface 782a of the lid portion 782.

高温蒸気流通空間７９は、図９に示すように、静翼２を翼高さ方向Ｄ１に貫通している。本実施形態の高温蒸気流通空間７９は、翼本体７だけでなく内側シュラウド２１及び外側シュラウド２２を貫通するように形成されている。高温蒸気流通空間７９は、図２に示すように、翼高さ方向Ｄ１と直交する断面において、翼弦方向Ｄ２の長さが断熱空間７７よりも短く形成されている。高温蒸気流通空間７９には、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、高温蒸気流通空間７９が形成された翼本体７が配置された主流路Ｃ１の位置よりも上流側を流れる主蒸気Ｓが、高温蒸気として外側シュラウド２２側から供給される。具体的には、本実施形態の高温蒸気流通空間７９には、高温蒸気導入部７９１によって高温蒸気が供給される。高温蒸気導入部７９１は、高温蒸気流通空間７９が形成された翼本体７よりも上流側（例えば、初段の静翼２と動翼６との間）で主流路Ｃ１と繋がっている。これにより、高温蒸気導入部７９１は、高圧の主蒸気Ｓが流れる主流路Ｃ１と高温蒸気流通空間７９とを連通させている。高温蒸気流通空間７９に供給された主蒸気Ｓは、内側シュラウド２１側から主流路Ｃ１に戻される。高温蒸気流通空間７９に供給された主蒸気Ｓは、高温蒸気流通空間７９が形成された翼本体７が配置された主流路Ｃ１の位置よりも下流側で主流路Ｃ１に戻される。したがって、本実施形態の加熱部７８は、翼面７０を加熱する加熱手段として、上流側を流れる主蒸気Ｓを利用している。 As shown in FIG. 9, the high temperature steam flow space 79 penetrates the stationary blade 2 in the blade height direction D1. The high temperature steam flow space 79 of the present embodiment is formed so as to penetrate not only the blade body 7 but also the inner shroud 21 and the outer shroud 22. As shown in FIG. 2, the high temperature steam flow space 79 is formed so that the length of the chord direction D2 is shorter than that of the heat insulating space 77 in the cross section orthogonal to the blade height direction D1. In the high temperature steam flow space 79, when the steam turbine 100 is in the operating state, the main steam S flowing upstream from the position of the main flow path C1 in which the blade main body 7 in which the high temperature steam flow space 79 is formed is arranged. , Is supplied from the outer shroud 22 side as high temperature steam. Specifically, high-temperature steam is supplied to the high-temperature steam flow space 79 of the present embodiment by the high-temperature steam introduction unit 791. The high temperature steam introduction section 791 is connected to the main flow path C1 on the upstream side (for example, between the stationary blade 2 and the moving blade 6 of the first stage) of the blade main body 7 in which the high temperature steam flow space 79 is formed. As a result, the high-temperature steam introduction unit 791 communicates the main flow path C1 through which the high-pressure main steam S flows with the high-temperature steam flow space 79. The main steam S supplied to the high temperature steam flow space 79 is returned to the main flow path C1 from the inner shroud 21 side. The main steam S supplied to the high temperature steam flow space 79 is returned to the main flow path C1 on the downstream side of the position of the main flow path C1 in which the blade main body 7 in which the high temperature steam flow space 79 is formed is arranged. Therefore, the heating unit 78 of the present embodiment uses the main steam S flowing on the upstream side as the heating means for heating the blade surface 70.

また、本実施形態の加熱部７８は、表面積増加部９１を有している。表面積増加部９１は、高温蒸気流通空間７９を形成する内側面の表面積を増加させている。具体的には、本実施形態では、図５に示すように、蓋部７８２がメッシュ状に形成されている。これにより、高温蒸気流通空間７９を形成する面である溝部閉塞面７８２ａの表面積が増加している。つまり、メッシュ状の蓋部７８２自体が表面積増加部９１を形成している。 Further, the heating unit 78 of the present embodiment has a surface area increasing unit 91. The surface area increasing portion 91 increases the surface area of the inner surface forming the high temperature steam flow space 79. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the lid portion 782 is formed in a mesh shape. As a result, the surface area of the groove closed surface 782a, which is the surface forming the high temperature steam flow space 79, is increased. That is, the mesh-shaped lid portion 782 itself forms the surface area increasing portion 91.

また、本実施形態では、蓋部７８２は、背側面７０１を形成する外周面の表面積を増加させる外側表面積増加部８８を有している。具体的には、メッシュ状の蓋部７８２によって、蓋部外側面７８２ｂの表面積が増加している。つまり、メッシュ状の蓋部７８２自体が表面積増加部９１だけでなく外側表面積増加部８８も形成している。 Further, in the present embodiment, the lid portion 782 has an outer surface area increasing portion 88 that increases the surface area of the outer peripheral surface forming the back side surface 701. Specifically, the mesh-shaped lid portion 782 increases the surface area of the lid portion outer surface 782b. That is, the mesh-shaped lid portion 782 itself forms not only the surface area increasing portion 91 but also the outer surface area increasing portion 88.

仕切部８０は、図２に示すように、ドレン流路７５と断熱空間７７とを翼本体７の内部で互いに独立させるように仕切っている。仕切部８０は、ドレン流路７５と断熱空間７７との間で、背側板材７１と腹側板材７２とが接合されている領域である。仕切部８０は、翼高さ方向Ｄ１の全域にわたってドレン流路７５と断熱空間７７とを隔離している。本実施形態の仕切部８０は、背側板材７１の背側板材内側面７１ａと腹側板材７２の腹側板材内側面７２ａとが溶接された溶接部７３によって形成されている。 As shown in FIG. 2, the partition portion 80 partitions the drain flow path 75 and the heat insulating space 77 so as to be independent of each other inside the blade main body 7. The partition portion 80 is a region where the dorsal side plate material 71 and the ventral side plate material 72 are joined between the drain flow path 75 and the heat insulating space 77. The partition portion 80 separates the drain flow path 75 and the heat insulating space 77 over the entire area in the blade height direction D1. The partition portion 80 of the present embodiment is formed by a welded portion 73 in which the inner side surface 71a of the back side plate material 71 of the back side plate material 71 and the inner side surface 72a of the ventral side plate material 72 of the ventral plate material 72 are welded together.

次に、以上で説明した蒸気タービン翼（静翼２）の製造方法について、図６に示すフローチャートに従って説明する。 Next, the method for manufacturing the steam turbine blade (static blade 2) described above will be described according to the flowchart shown in FIG.

蒸気タービン翼の製造方法Ｓ１は、図６に示すように、準備工程Ｓ２と、加工工程Ｓ３と、溶接工程Ｓ４とを含む。 As shown in FIG. 6, the method S1 for manufacturing a steam turbine blade includes a preparation step S2, a processing step S3, and a welding step S4.

蒸気タービン翼の製造方法Ｓ１では、第一に、準備工程Ｓ２を実施する。準備工程Ｓ２では、翼面７０として凸面状の背側面７０１を形成可能な平板状の背側板材７１が準備される。準備工程Ｓ２では、翼面７０として凹面状の腹側面７０２を形成可能な平板状の腹側板材７２が準備される。準備工程Ｓ２で準備された背側板材７１及び腹側板材７２は、断面が矩形の平板状をなしている。また、準備工程Ｓ２では、蓋部７８２として、メッシュ状の平板部材が準備される。 In the steam turbine blade manufacturing method S1, first, the preparation step S2 is carried out. In the preparation step S2, a flat plate-shaped dorsal plate member 71 capable of forming a convex dorsal side surface 701 as the blade surface 70 is prepared. In the preparation step S2, a flat plate-shaped ventral plate material 72 capable of forming a concave ventral side surface 702 as the blade surface 70 is prepared. The dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72 prepared in the preparation step S2 have a flat plate shape having a rectangular cross section. Further, in the preparation step S2, a mesh-shaped flat plate member is prepared as the lid portion 782.

加工工程Ｓ３では、背側板材７１及び腹側板材７２が加工される。加工工程Ｓ３では、背側板材７１及び腹側板材７２の少なくとも一方に、吸込口７４を形成する吸込口形成面８１が形成される。加工工程Ｓ３では、背側板材７１及び腹側板材７２の両方に、ドレン流路７５を形成するドレン流路形成面８２と、連通路７６を形成する連通路形成面８３とが形成される。加工工程Ｓ３では、背側板材７１に背側面７０１が形成される。加工工程Ｓ３では、腹側板材７２に腹側面７０２が形成される。加工工程Ｓ３では、断熱空間７７を形成する断熱空間形成面８４が背側板材７１及び腹側板材７２の両方に形成される。加工工程Ｓ３では、溝部７８１が背側板材７１に形成される。 In the processing step S3, the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72 are processed. In the processing step S3, a suction port forming surface 81 forming the suction port 74 is formed on at least one of the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. In the processing step S3, the drain flow path forming surface 82 forming the drain flow path 75 and the communication passage forming surface 83 forming the communication passage 76 are formed on both the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. In the processing step S3, the back side surface 701 is formed on the back side plate member 71. In the processing step S3, the ventral side surface 702 is formed on the ventral plate material 72. In the processing step S3, the heat insulating space forming surface 84 forming the heat insulating space 77 is formed on both the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. In the processing step S3, the groove portion 781 is formed on the back plate material 71.

本実施形態の加工工程Ｓ３では、吸込口形成面８１として、吸込口背側形成面８１ａが形成される。加工工程Ｓ３では、ドレン流路形成面８２として、ドレン流路背側形成面８２ａと、ドレン流路腹側形成面８２ｂとが形成される。加工工程Ｓ３では、連通路形成面８３として、連通路腹側形成面８３ｂが形成される。加工工程Ｓ３では、断熱空間形成面８４として、断熱空間背側形成面８４ａと、断熱空間腹側形成面８４ｂとが形成される。加工工程Ｓ３では、溝部７８１が背側板材７１のみに形成される。 In the processing step S3 of the present embodiment, the suction port dorsal side forming surface 81a is formed as the suction port forming surface 81. In the processing step S3, the drain flow path dorsal side forming surface 82a and the drain flow path ventral side forming surface 82b are formed as the drain flow path forming surface 82. In the processing step S3, the ventral side forming surface 83b of the connecting passage is formed as the connecting surface forming surface 83. In the processing step S3, the heat insulating space dorsal side forming surface 84a and the heat insulating space ventral side forming surface 84b are formed as the heat insulating space forming surface 84. In the processing step S3, the groove portion 781 is formed only on the back plate material 71.

また、本実施形態の加工工程Ｓ３は、背側板材７１及び腹側板材７２の一部を削って除去する除去工程Ｓ３１と、背側板材７１及び腹側板材７２を曲げる曲げ工程Ｓ３２とを含んでいる。 Further, the processing step S3 of the present embodiment includes a removal step S31 for scraping and removing a part of the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72, and a bending step S32 for bending the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72. I'm out.

除去工程Ｓ３１では、図７及び図８に示すように、研削加工や切削加工によって背側板材７１及び腹側板材７２が削られて一部除去される。具体的には、背側板材７１を加工する場合から説明する。図７に示すように、除去工程Ｓ３１では、背側板材７１を腹側板材７２に組み合わせた際に、前縁部７ａや後縁部７ｂや翼面７０が形作られるように、板状の背側板材７１から不要な部分が削られて除去される。この際、除去工程Ｓ３１では、背側板材内側面７１ａを作業者が削ることで、吸込口形成面８１として、背側板材７１に吸込口背側形成面８１ａが形成される。除去工程Ｓ３１では、吸込口背側形成面８１ａの一部をさらに作業者が削ることで、背側板材７１にドレン流路背側形成面８２ａが形成される。除去工程Ｓ３１では、背側面７０１を作業者が削ることで、背側板材７１に溝部７８１が形成される。除去工程Ｓ３１では、まず、第一溝部７８１ａが背側面７０１に形成される。その後、除去工程Ｓ３１では、背側面７０１と平行な第一溝部７８１ａの内面を背側面７０１側からさらに削ることによって、第二溝部７８１ｂが形成される。 In the removal step S31, as shown in FIGS. 7 and 8, the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72 are partially removed by grinding or cutting. Specifically, the case where the back side plate material 71 is processed will be described. As shown in FIG. 7, in the removal step S31, when the dorsal plate material 71 is combined with the ventral plate material 72, a plate-shaped dorsal portion 7a, a trailing edge portion 7b, and a wing surface 70 are formed. Unnecessary parts are scraped and removed from the side plate material 71. At this time, in the removal step S31, the worker scrapes the inner side surface 71a of the back side plate material to form the suction port back side forming surface 81a on the back side plate material 71 as the suction port forming surface 81. In the removal step S31, the worker further scrapes a part of the suction port dorsal forming surface 81a to form the drain flow path dorsal forming surface 82a on the dorsal plate material 71. In the removal step S31, the worker scrapes the back side surface 701 to form the groove portion 781 in the back side plate material 71. In the removal step S31, first, the first groove portion 781a is formed on the back side surface 701. After that, in the removal step S31, the inner surface of the first groove portion 781a parallel to the back side surface 701 is further scraped from the back side surface 701 side to form the second groove portion 781b.

次に、腹側板材７２を加工する場合を説明する。図８に示すように、除去工程Ｓ３１では、背側板材７１を腹側板材７２に組み合わせた際に、前縁部７ａや後縁部７ｂや翼面７０が形作られるように、板状の腹側板材７２から不要な部分が削られて除去される。この際、除去工程Ｓ３１では、腹側板材７２の後縁部７ｂ側を作業者が削ることで、吸込口形成面８１として、吸込口背側形成面８１ａの形状に対応した平滑な端面７２ｂが形成される。除去工程Ｓ３１では、腹側板材内側面７２ａを作業者が削ることで、腹側板材７２にドレン流路腹側形成面８２ｂが形成される。除去工程Ｓ３１では、腹側板材内側面７２ａを作業者が削ることで、腹側板材７２に連通路腹側形成面８３ｂが形成される。 Next, a case where the ventral plate material 72 is processed will be described. As shown in FIG. 8, in the removal step S31, when the dorsal plate material 71 is combined with the ventral plate material 72, a plate-shaped belly is formed so that the leading edge portion 7a, the trailing edge portion 7b, and the wing surface 70 are formed. Unnecessary parts are scraped and removed from the side plate material 72. At this time, in the removal step S31, the worker scrapes the trailing edge 7b side of the ventral plate 72 to form the suction port forming surface 81 as a smooth end surface 72b corresponding to the shape of the suction port dorsal forming surface 81a. It is formed. In the removal step S31, the worker scrapes the inner side surface 72a of the ventral plate material to form the ventral side forming surface 82b of the drain flow path on the ventral plate material 72. In the removal step S31, the worker scrapes the inner side surface 72a of the ventral plate material to form the ventral side forming surface 83b of the communication passage on the ventral plate material 72.

曲げ工程Ｓ３２では、背側板材７１及び腹側板材７２を湾曲させて、背側板材７１及び腹側板材７２に所定の形状の翼面７０が形成される。したがって、曲げ工程Ｓ３２で背側板材７１及び腹側板材７２が曲げられることで、背側面７０１が凸面状に形成され、腹側面７０２が凹面状に形成される。曲げ工程Ｓ３２では、背側板材内側面７１ａが凹面状に曲げられることで、断熱空間形成面８４として、背側板材７１に断熱空間背側形成面８４ａが形成される。曲げ工程Ｓ３２では、腹側板材内側面７２ａが凸面状に曲げられることで、断熱空間形成面８４として、腹側板材７２に断熱空間腹側形成面８４ｂが形成される。また、曲げ工程Ｓ３２では、溝部閉塞面７８２ａと反対側を向く蓋部７８２の面が背側面７０１の一部をなすように蓋部７８２が曲げられる。 In the bending step S32, the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72 are curved to form a blade surface 70 having a predetermined shape on the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72. Therefore, by bending the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72 in the bending step S32, the dorsal side surface 701 is formed in a convex shape and the ventral side surface 702 is formed in a concave shape. In the bending step S32, the inner side surface 71a of the back side plate material is bent in a concave shape, so that the back side forming surface 84a of the heat insulating space is formed on the back side plate material 71 as the heat insulating space forming surface 84. In the bending step S32, the inner side surface 72a of the ventral plate material is bent in a convex shape, so that the ventral side forming surface 84b of the heat insulating space is formed on the ventral plate material 72 as the heat insulating space forming surface 84. Further, in the bending step S32, the lid portion 782 is bent so that the surface of the lid portion 782 facing the opposite side to the groove closing surface 782a forms a part of the back side surface 701.

溶接工程Ｓ４では、吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、及び断熱空間７７を背側板材７１と腹側板材７２との間に形成するように、背側板材７１と腹側板材７２とが溶接される。具体的には、溶接工程Ｓ４では、前縁部７ａの端部で背側板材７１と腹側板材７２とが溶接される。また、溶接工程Ｓ４では、吸込口背側形成面８１ａと腹側板材７２の後縁部７ｂ側の端面７２ｂとの間に吸込口７４を形成するように背側板材７１と腹側板材７２とが溶接される。また、溶接工程Ｓ４では、断熱空間形成面８４とドレン流路形成面８２との間で背側板材７１と腹側板材７２とが溶接される。これにより、溶接工程Ｓ４では、断熱空間７７とドレン流路７５とが互いに独立するように仕切る仕切部８０が溶接部７３として形成される。また、溶接工程Ｓ４では、高温蒸気流通空間７９を背側板材７１内に形成するように、蓋部７８２が溝部７８１に嵌め込まれて溶接される。本実施形態の溶接工程Ｓ４では、溝部閉塞面７８２ａが第二溝部７８１ｂを向くように、蓋部７８２が第一溝部７８１ａに嵌め込まれて溶接される。具体的には、第一溝部７８１ａに蓋部７８２が嵌め込まれた状態で、蓋部７８２と第一溝部７８１ａとの隙間を埋めるように背側面７０１側から溶接が実施される。溶接工程Ｓ４では、ろう付けによって各部材が接合される。 In the welding step S4, the back plate material 71 and the ventral plate 72 are formed so that the suction port 74, the drain flow path 75, the communication passage 76, and the heat insulating space 77 are formed between the back plate 71 and the ventral plate 72. Will be welded. Specifically, in the welding step S4, the dorsal plate member 71 and the ventral plate member 72 are welded at the end of the leading edge portion 7a. Further, in the welding step S4, the back plate material 71 and the ventral plate 72 are welded so as to form the suction port 74 between the suction port dorsal forming surface 81a and the end surface 72b on the trailing edge portion 7b side of the ventral plate 72. Will be done. Further, in the welding step S4, the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72 are welded between the heat insulating space forming surface 84 and the drain flow path forming surface 82. As a result, in the welding step S4, the partition portion 80 that partitions the heat insulating space 77 and the drain flow path 75 so as to be independent of each other is formed as the welded portion 73. Further, in the welding step S4, the lid portion 782 is fitted into the groove portion 781 and welded so as to form the high temperature steam flow space 79 in the back plate material 71. In the welding step S4 of the present embodiment, the lid portion 782 is fitted into the first groove portion 781a and welded so that the groove portion closing surface 782a faces the second groove portion 781b. Specifically, with the lid portion 782 fitted into the first groove portion 781a, welding is performed from the back side surface 701 side so as to fill the gap between the lid portion 782 and the first groove portion 781a. In the welding step S4, each member is joined by brazing.

上記のような蒸気タービン１００では、図３に示すように、静翼２の翼本体７は、軸方向Ｄａの上流側（図３紙面左側）から下流側（図３紙面右側）に向かって主蒸気Ｓが流通する主流路Ｃ１内に配置されている。この主蒸気Ｓ中では、圧力低下とともに水滴が発生する。そのため、特に最も下流側の最終段付近では水滴が発生し易くなる。したがって、主蒸気Ｓは、水滴を含んだ状態で主流路Ｃ１内を流通している。主蒸気Ｓが腹側面７０２付近を流れる場合には、主蒸気Ｓｘ中の水滴は、慣性によって微細な水滴Ｗｘとして腹側面７０２に付着する。また、主蒸気Ｓが背側面７０１付近を流れる場合には、主蒸気Ｓｙ中の水滴は、慣性によって微細な水滴Ｗｙとして背側面７０１に付着する。 In the steam turbine 100 as described above, as shown in FIG. 3, the blade body 7 of the stationary blade 2 is mainly directed from the upstream side (left side of the paper in FIG. 3) to the downstream side (right side of the paper in FIG. 3) in the axial direction Da. It is arranged in the main flow path C1 through which the steam S flows. In this main steam S, water droplets are generated as the pressure drops. Therefore, water droplets are likely to be generated especially in the vicinity of the final stage on the most downstream side. Therefore, the main steam S circulates in the main flow path C1 in a state containing water droplets. When the main steam S flows in the vicinity of the ventral side surface 702, the water droplets in the main steam Sx adhere to the ventral side surface 702 as fine water droplets Wx due to inertia. Further, when the main steam S flows in the vicinity of the back side surface 701, the water droplets in the main steam Sy adhere to the back side surface 701 as fine water droplets Wy due to inertia.

水滴を含んだ主蒸気Ｓが翼本体７に衝突することで、翼面７０には水滴（ドレン）が付着する。特に、腹側面７０２は、主蒸気Ｓの流れに対向する表面積が広いことで、微細な水滴が付着し易くなっている。そして、腹側面７０２に付着したドレンは、凹面状をなす腹側面７０２に沿って前縁部７ａ側から後縁部７ｂ側に向かって液膜を形成するように流れる。腹側面７０２に付着したドレンは、後縁部７ｂの端部に向かう途中で、吸込口７４に流れ込む。ここで、ドレン流路７５が、内側シュラウド２１や外側シュラウド２２に形成された排出流路を介して不図示の復水器に接続されていることで、真空状態となっている。そのため、吸込口７４に流れ込んだドレンは、翼高さ方向Ｄ１に離れて複数並んだ連通路７６に引き込まれて、ドレン流路７５に流入する。ドレン流路７５に流入したドレンは、内側シュラウド２１や外側シュラウド２２を介して復水器に送られる。 When the main steam S containing water droplets collides with the blade body 7, water droplets (drain) adhere to the blade surface 70. In particular, the ventral side surface 702 has a large surface area facing the flow of the main steam S, so that fine water droplets easily adhere to the ventral side surface 702. Then, the drain adhering to the ventral side surface 702 flows along the concave ventral side surface 702 so as to form a liquid film from the front edge portion 7a side to the trailing edge portion 7b side. The drain adhering to the ventral side surface 702 flows into the suction port 74 on the way to the end of the trailing edge portion 7b. Here, the drain flow path 75 is connected to a condenser (not shown) via a discharge flow path formed in the inner shroud 21 and the outer shroud 22, so that a vacuum state is created. Therefore, the drain that has flowed into the suction port 74 is drawn into a plurality of continuous passages 76 that are separated from each other in the blade height direction D1 and flows into the drain flow path 75. The drain that has flowed into the drain flow path 75 is sent to the condenser via the inner shroud 21 and the outer shroud 22.

また、背側面７０１は、主蒸気Ｓの流れに対向する表面積が狭いことで、腹側面７０２よりも微細な水滴が付着しづらくなっている。一方で、図４に示すように、上流側に配置されている動翼６によって主蒸気Ｓが背側面７０１に向かうような周方向Ｄｃの速度成分をもっている。そのため、動翼６から離脱した比較的大きな水滴である粗大水滴Ｗｚは、気相との抗力によって生じた速度ベクトルｕと、動翼の旋回速度ベクトルｖの重ね合わせによって、速度ベクトルｗを得る。一般に速度ベクトルｗは、動翼６の旋回速度ベクトルｖを保ったまま、下流側の静翼２に衝突する。その結果、図４に示すように、粗大水滴Ｗｚは、背側面７０１の前縁部７ａに近い領域に付着し易くなっている。背側面７０１に付着したドレンは、凸面状をなす背側面７０１に沿って前縁部７ａ側から後縁部７ｂ側に向かって流れる。通常、背側面７０１に付着したドレンは、背側面７０１が凸面状をなしていることで、後縁部７ｂ側の端部に到達する前にスロート位置２５ａ付近で背側面７０１から剥離してしまう。しかしながら、翼弦方向Ｄ２においてスロート位置２５ａよりも前縁部７ａ側に加熱部７８が形成されていることで、背側面７０１に付着したドレンは剥離する前に加熱部７８によって加熱された気化する。 Further, since the surface area of the dorsal side surface 701 facing the flow of the main steam S is narrow, it is more difficult for fine water droplets to adhere to the dorsal side surface 701 than the ventral side surface 702. On the other hand, as shown in FIG. 4, it has a velocity component in the circumferential direction Dc such that the main steam S is directed to the dorsal side surface 701 by the moving blade 6 arranged on the upstream side. Therefore, the coarse water droplet Wz, which is a relatively large water droplet separated from the rotor blade 6, obtains the velocity vector w by superimposing the velocity vector u generated by the drag force with the gas phase and the swirling velocity vector v of the rotor blade. Generally, the speed vector w collides with the stationary blade 2 on the downstream side while maintaining the turning speed vector v of the moving blade 6. As a result, as shown in FIG. 4, the coarse water droplet Wz tends to adhere to the region near the leading edge portion 7a of the dorsal side surface 701. The drain adhering to the dorsal side surface 701 flows from the front edge portion 7a side to the trailing edge portion 7b side along the dorsal side surface 701 forming a convex surface. Normally, the drain adhering to the dorsal side surface 701 peels off from the dorsal side surface 701 near the throat position 25a before reaching the end portion on the trailing edge portion 7b side because the dorsal side surface 701 has a convex shape. .. However, since the heating portion 78 is formed on the leading edge portion 7a side of the throat position 25a in the chord direction D2, the drain adhering to the dorsal side surface 701 is vaporized by being heated by the heating portion 78 before peeling. ..

上記のような蒸気タービン翼（静翼２）では、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、断熱空間７７が真空状態となる。この状態で、加熱部７８が背側面７０１を加熱することで、加熱部７８で生じた熱は断熱空間７７によって断熱されて、腹側面７０２には伝わらない。そのため、加熱部７８で生じた熱エネルギーを加熱部７８に対して断熱空間７７が配置されていない側の翼面７０である背側面７０１を加熱することだけに効果的に利用することができる。これにより、加熱部７８によって背側面７０１を効率良く加熱することができる。 In the steam turbine blade (static blade 2) as described above, when the steam turbine 100 is in an operating state, the heat insulating space 77 is in a vacuum state. In this state, the heating unit 78 heats the dorsal side surface 701, so that the heat generated in the heating unit 78 is insulated by the heat insulating space 77 and is not transmitted to the ventral side surface 702. Therefore, the heat energy generated in the heating unit 78 can be effectively used only for heating the back side surface 701, which is the blade surface 70 on the side where the heat insulating space 77 is not arranged with respect to the heating unit 78. As a result, the back side surface 701 can be efficiently heated by the heating unit 78.

また、本実施形態では、除去工程Ｓ３１において、平板状の背側板材７１に吸込口背側形成面８１ａ、ドレン流路背側形成面８２ａ、及び加熱部７８の溝部７８１が形成されている。また、平板状の腹側板材７２にドレン流路腹側形成面８２ｂ及び連通路腹側形成面８３ｂが形成されている。さらに、曲げ工程Ｓ３２によって、背側板材７１に断熱空間背側形成面８４ａが形成されている。また、平板状の腹側板材７２に断熱空間腹側形成面８４ｂが形成されている。そして、曲げ工程Ｓ３２後の背側板材７１及び腹側板材７２を溶接して組み合わせることで吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、及び断熱空間７７が形成されている。また、曲げ工程Ｓ３２後の背側板材７１及び蓋部７８２を溶接して組み合わせることで、高温蒸気流通空間７９が形成されている。 Further, in the present embodiment, in the removal step S31, the suction port dorsal side forming surface 81a, the drain flow path dorsal side forming surface 82a, and the groove portion 781 of the heating portion 78 are formed on the flat plate-shaped dorsal plate material 71. Further, a drain flow path ventral side forming surface 82b and a continuous passage ventral side forming surface 83b are formed on the flat plate-shaped ventral plate material 72. Further, by the bending step S32, the heat insulating space back side forming surface 84a is formed on the back side plate material 71. Further, a heat insulating space ventral side forming surface 84b is formed on the flat plate-shaped ventral plate material 72. Then, the suction port 74, the drain flow path 75, the communication passage 76, and the heat insulating space 77 are formed by welding and combining the dorsal side plate material 71 and the ventral side plate material 72 after the bending step S32. Further, the high temperature steam flow space 79 is formed by welding and combining the dorsal plate member 71 and the lid portion 782 after the bending step S32.

このように、除去工程Ｓ３１や曲げ工程Ｓ３２で事前に平板状の背側板材７１や腹側板材７２に加工を施すことで、翼本体７の最終的な形状に影響を受けずに加工できる。そのため、吸込口背側形成面８１ａ、ドレン流路背側形成面８２ａ、ドレン流路腹側形成面８２ｂ、連通路腹側形成面８３ｂ、溝部７８１、断熱空間背側形成面８４ａ、及び断熱空間腹側形成面８４ｂは、平板状の背側板材７１や腹側板材７２を加工するだけで形成できる。その結果、吸込口背側形成面８１ａ、ドレン流路背側形成面８２ａ、ドレン流路腹側形成面８２ｂ、連通路腹側形成面８３ｂ、溝部７８１、断熱空間背側形成面８４ａ、及び断熱空間腹側形成面８４ｂの加工が容易になる。また、吸込口背側形成面８１ａ、ドレン流路背側形成面８２ａ、ドレン流路腹側形成面８２ｂ、連通路腹側形成面８３ｂ、溝部７８１、断熱空間背側形成面８４ａ、及び断熱空間腹側形成面８４ｂの加工精度を向上させることができる。 As described above, by processing the flat plate-shaped dorsal plate material 71 and the ventral side plate material 72 in advance in the removing step S31 and the bending step S32, the processing can be performed without being affected by the final shape of the blade body 7. Therefore, the suction port dorsal side forming surface 81a, the drain flow path dorsal side forming surface 82a, the drain flow path ventral side forming surface 82b, the communication passage ventral side forming surface 83b, the groove portion 781, the heat insulating space dorsal side forming surface 84a, and the heat insulating space. The ventral side forming surface 84b can be formed only by processing the flat plate-shaped dorsal plate material 71 or the ventral side plate material 72. As a result, the suction port dorsal forming surface 81a, the drain flow path dorsal forming surface 82a, the drain flow path ventral forming surface 82b, the communication passage ventral forming surface 83b, the groove portion 781, the heat insulating space dorsal forming surface 84a, and the heat insulating. The space ventral forming surface 84b can be easily processed. Further, the suction port dorsal forming surface 81a, the drain flow path dorsal forming surface 82a, the drain flow path ventral forming surface 82b, the continuous passage ventral forming surface 83b, the groove portion 781, the heat insulating space dorsal forming surface 84a, and the heat insulating space. The processing accuracy of the ventral forming surface 84b can be improved.

さらに、高い精度で形成された吸込口背側形成面８１ａ、ドレン流路背側形成面８２ａ、ドレン流路腹側形成面８２ｂ、連通路腹側形成面８３ｂ、溝部７８１、断熱空間背側形成面８４ａ、及び断熱空間腹側形成面８４ｂによって、吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、加熱部７８、及び断熱空間７７が形成される。その結果、翼本体７が薄い場合や翼面７０が複雑な三次元曲面で形成されている場合のように、翼本体７が加工を施すことが難しい形状をしていても、翼本体７の最終的な形状による加工難度の影響を抑えて、吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、加熱部７８、及び断熱空間７７を翼本体７の内部に容易に形成できる。したがって、ドレンを除去するための構造を翼本体７の内部に容易に形成することができる。 Further, the suction port dorsal forming surface 81a, the drain flow path dorsal forming surface 82a, the drain flow path ventral forming surface 82b, the continuous passage ventral forming surface 83b, the groove portion 781, and the heat insulating space dorsal forming surface are formed with high accuracy. The suction port 74, the drain flow path 75, the communication passage 76, the heating portion 78, and the heat insulating space 77 are formed by the surface 84a and the heat insulating space ventral forming surface 84b. As a result, even if the blade body 7 has a shape that is difficult to process, such as when the blade body 7 is thin or the blade surface 70 is formed by a complicated three-dimensional curved surface, the blade body 7 The suction port 74, the drain flow path 75, the communication passage 76, the heating portion 78, and the heat insulating space 77 can be easily formed inside the blade body 7 while suppressing the influence of the processing difficulty due to the final shape. Therefore, a structure for removing the drain can be easily formed inside the wing body 7.

また、二枚の板の表面を利用して吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、加熱部７８、及び断熱空間７７を形成することで、吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、加熱部７８、及び断熱空間７７を形成する位置や形状等の製造上の自由度を向上させることができる。 Further, by forming the suction port 74, the drain flow path 75, the communication passage 76, the heating portion 78, and the heat insulating space 77 by using the surfaces of the two plates, the suction port 74, the drain flow path 75, and the communication passage are formed. It is possible to improve the degree of freedom in manufacturing such as the position and shape of the 76, the heating portion 78, and the heat insulating space 77.

また、吸込口７４が翼面７０に形成されていることで、加熱部７８でドレンを気化させるだけでなく、吸込口７４からドレンを回収させて、翼面７０に付着したドレンを除去できる。そのため、吸込口７４を設けずに、翼面７０の全域において付着したドレンを加熱部７８だけで気化させて除去する場合に比べて、加熱部７８で使用される熱エネルギーを抑えることができる。また、加熱部７８を設けずに、吸込口７４を介してドレン流路７５から翼面７０の全域において付着したドレンを排出する場合に比べて、主流路Ｃ１を流通する主蒸気Ｓの吸い込み量を抑えることができる。したがって、高温蒸気流通空間７９に供給する主蒸気Ｓの量や主流路Ｃ１を流通する主蒸気Ｓのロスを抑えて、効率的にドレンを除去できる。 Further, since the suction port 74 is formed on the blade surface 70, not only the drain can be vaporized by the heating portion 78, but also the drain can be collected from the suction port 74 and the drain adhering to the blade surface 70 can be removed. Therefore, the heat energy used in the heating unit 78 can be suppressed as compared with the case where the drain adhering to the entire area of the blade surface 70 is vaporized and removed only by the heating unit 78 without providing the suction port 74. Further, the suction amount of the main steam S flowing through the main flow path C1 is compared with the case where the drain adhering to the entire area of the blade surface 70 is discharged from the drain flow path 75 through the suction port 74 without providing the heating portion 78. Can be suppressed. Therefore, the drain can be efficiently removed by suppressing the amount of the main steam S supplied to the high temperature steam flow space 79 and the loss of the main steam S flowing through the main flow path C1.

また、腹側面７０２では液膜を形成するようにドレンが流れるために、全てのドレンを気化させるには、大量のエネルギーが必要となる。その結果、高温蒸気流通空間７９に多くの主蒸気Ｓを供給する必要が有り、非常に効率が悪化する可能性が有る。ところが、本実施形態では、加熱部７８が背側面７０１に形成され、吸込口７４が腹側面７０２に形成されている。そのため、背側面７０１を加熱するために必要な主蒸気Ｓを高温蒸気流通空間７９に供給するだけでよい。これにより、高温蒸気流通空間７９に供給する主蒸気Ｓの量をより抑えて、効率的にドレンを除去できる。 Further, since the drain flows on the ventral side surface 702 so as to form a liquid film, a large amount of energy is required to vaporize all the drain. As a result, it is necessary to supply a large amount of main steam S to the high temperature steam flow space 79, which may significantly deteriorate the efficiency. However, in the present embodiment, the heating portion 78 is formed on the dorsal side surface 701, and the suction port 74 is formed on the ventral side surface 702. Therefore, it is only necessary to supply the main steam S required for heating the back side surface 701 to the high temperature steam flow space 79. Thereby, the amount of the main steam S supplied to the high temperature steam flow space 79 can be further suppressed, and the drain can be efficiently removed.

また、高温蒸気流通空間７９が、溝部７８１と、溝部７８１の開口を閉塞する蓋部７８２とによって形成されている。背側面７０１から凹む溝部７８１を蓋部７８２で閉塞することによって、高温蒸気流通空間７９を容易に形成できる。さらに、背側板材７１と分離可能な蓋部７８２を有することで、蓋部７８２に対する加工が容易になる。そのため、蓋部７８２に後加工を施すことで、高温蒸気流通空間７９を形成する内面である溝部閉塞面７８２ａに任意の形状を形成することが容易にできる。これにより、高温の主蒸気Ｓを利用して背側面７０１を効率的に加熱可能な高温蒸気流通空間７９を翼本体７に容易に形成することができる。 Further, the high temperature steam flow space 79 is formed by a groove portion 781 and a lid portion 782 that closes the opening of the groove portion 781. By closing the groove portion 781 recessed from the back side surface 701 with the lid portion 782, the high temperature steam flow space 79 can be easily formed. Further, by having the lid portion 782 that can be separated from the back plate material 71, the processing of the lid portion 782 becomes easy. Therefore, by applying post-processing to the lid portion 782, it is possible to easily form an arbitrary shape on the groove portion closing surface 782a, which is the inner surface forming the high temperature steam flow space 79. Thereby, a high temperature steam flow space 79 capable of efficiently heating the back side surface 701 by using the high temperature main steam S can be easily formed in the blade main body 7.

また、蓋部７８２がメッシュ状に形成されることで、溝部閉塞面７８２ａの表面積が増加する。このように、蓋部７８２自体が高温蒸気流通空間７９を形成する面の一つの表面積を増加させる表面積増加部９１を形成している。これにより、高温蒸気流通空間７９を流れる主蒸気Ｓの熱が効率良く翼本体７に伝わる。特に、高温蒸気流通空間７９を形成する面の中でも背側面７０１に最も近い溝部閉塞面７８２ａでの熱伝導性が向上する。そのため、高温蒸気流通空間７９を流れる主蒸気Ｓの熱エネルギーを効率良く利用して、背側面７０１を加熱することができる。 Further, since the lid portion 782 is formed in a mesh shape, the surface area of the groove closed surface 782a is increased. In this way, the lid portion 782 itself forms the surface area increasing portion 91 that increases the surface area of one of the surfaces forming the high temperature steam flow space 79. As a result, the heat of the main steam S flowing through the high temperature steam flow space 79 is efficiently transferred to the blade body 7. In particular, among the surfaces forming the high temperature steam flow space 79, the thermal conductivity at the groove closed surface 782a closest to the back side surface 701 is improved. Therefore, the back side surface 701 can be heated by efficiently utilizing the heat energy of the main steam S flowing through the high temperature steam flow space 79.

さらに、蓋部７８２がメッシュ状に形成されることで、蓋部外側面７８２ｂの表面積が増加する。その結果、蓋部外側面７８２ｂに付着した水膜の表面積が増加し、蓋部外側面７８２ｂに付着したドレンを蒸発させやすくすることができる。 Further, since the lid portion 782 is formed in a mesh shape, the surface area of the lid portion outer surface 782b is increased. As a result, the surface area of the water film adhering to the outer surface surface 782b of the lid portion is increased, and the drain adhering to the outer surface surface 782b of the lid portion can be easily evaporated.

また、背側面７０１において、吸込口７４より前縁部７ａ側であってスロート位置２５ａよりも前縁部７ａ側に加熱部７８が形成されている。そのため、背側面７０１において、最もドレンが付着し易い位置に近い領域であって、付着したドレンが背側面７０１から剥離し難い領域でドレンを気化させることができる。したがって、加熱部７８を効果的に利用してドレンを除去できる。 Further, on the back side surface 701, the heating portion 78 is formed on the front edge portion 7a side of the suction port 74 and on the front edge portion 7a side of the throat position 25a. Therefore, the drain can be vaporized in the region of the dorsal side surface 701 that is closest to the position where the drain is most likely to adhere, and in the region where the adhered drain is difficult to peel off from the dorsal side surface 701. Therefore, the drain can be removed by effectively using the heating unit 78.

また、スロート位置２５ａよりも前縁部７ａ側に加熱部７８が形成されていることで、スロート位置２５ａよりも前縁部７ａ側の背側面７０１の温度が上昇する。そのため、通常では温度が低下して水滴が生じやすくなっているスロート部２５付近の温度を上昇させることができる。これにより、スロート部２５付近での水滴の発生自体を抑えることができる。 Further, since the heating portion 78 is formed on the leading edge portion 7a side of the throat position 25a, the temperature of the back side surface 701 on the leading edge portion 7a side of the throat position 25a rises. Therefore, it is possible to raise the temperature in the vicinity of the throat portion 25, which normally lowers the temperature and tends to generate water droplets. As a result, it is possible to suppress the generation of water droplets in the vicinity of the throat portion 25.

また、連通路７６が翼高さ方向Ｄ１に複数独立して形成されている。これにより、翼高さ方向Ｄ１の全域にわたって連通した状態で形成されている場合に比べて、周りを流通する主蒸気Ｓの流入を抑えることができる。したがって、主流路Ｃ１を流れる主蒸気Ｓの流通への影響を抑えつつ、ドレンを除去することができる。 Further, a plurality of communication passages 76 are independently formed in the blade height direction D1. As a result, the inflow of the main steam S circulating around the blade can be suppressed as compared with the case where the main steam S is formed so as to communicate with each other over the entire area in the blade height direction D1. Therefore, the drain can be removed while suppressing the influence on the flow of the main steam S flowing through the main flow path C1.

また、吸込口７４が、腹側面７０２の翼高さ方向Ｄ１の全域に形成されている。これにより、腹側面７０２の翼高さ方向Ｄ１のどの位置に付着したドレンであっても、吸込口７４に流入させることができる。したがって、腹側面７０２に付着して後縁部７ｂ側に向かって流れるドレンを高い精度で回収することができる。 Further, the suction port 74 is formed in the entire area of the ventral side surface 702 in the blade height direction D1. As a result, any drain adhering to any position of the ventral side surface 702 in the blade height direction D1 can flow into the suction port 74. Therefore, the drain that adheres to the ventral side surface 702 and flows toward the trailing edge portion 7b can be collected with high accuracy.

また、吸込口７４が、腹側面７０２において、翼弦方向Ｄ２の中心よりも後縁部７ｂ側に形成されている。そのため、腹側面７０２に付着して液膜を形成するようにまとまりながら後縁部７ｂ側に流れてきたドレンをまとめて吸込口７４に流入させることができる。その結果、より多くのドレンを吸込口７４から回収することができる。 Further, the suction port 74 is formed on the ventral side surface 702 on the trailing edge portion 7b side of the center of the chord direction D2. Therefore, the drain that has flowed to the trailing edge portion 7b side while adhering to the ventral side surface 702 and forming a liquid film can be collectively flowed into the suction port 74. As a result, more drain can be recovered from the suction port 74.

また、本実施形態では、連通路７６が、孔あけ加工ではなく、腹側板材７２に溝加工を施した後に、背側板材７１と腹側板材７２とを溶接することによって形成されている。その結果、溶接部７３に近傍に吸込口７４を形成することができる。これにより、後縁部７ｂ側の端部のように肉厚の薄い部分の強度を維持したまま、吸込口７４を形成することができる。つまり、より後縁部７ｂの端部に近い位置に吸込口７４を形成でき、より多くのドレンを吸込口７４から回収することができる。したがって、腹側面７０２に付着したドレンを吸込口７４で効率良く回収することができる。 Further, in the present embodiment, the communication passage 76 is formed not by drilling but by welding the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72 after grooving the ventral plate material 72. As a result, the suction port 74 can be formed in the vicinity of the welded portion 73. As a result, the suction port 74 can be formed while maintaining the strength of the thin portion such as the end portion on the trailing edge portion 7b side. That is, the suction port 74 can be formed at a position closer to the end of the trailing edge portion 7b, and more drain can be collected from the suction port 74. Therefore, the drain adhering to the ventral side surface 702 can be efficiently collected at the suction port 74.

また、ドレン流路形成面８２として、背側板材内側面７１ａから窪むドレン流路背側形成面８２ａと、腹側板材内側面７２ａから窪むドレン流路腹側形成面８２ｂとが形成されている。背側板材７１及び腹側板材７２の少なくとも一方から窪むようにドレン流路形成面８２を形成することで、背側板材７１及び腹側板材７２の板厚を厚くすることなく、ドレン流路７５をより大きく形成することができる。 Further, as the drain flow path forming surface 82, a drain flow path dorsal side forming surface 82a recessed from the inner side surface 71a of the back side plate material and a drain flow path ventral side forming surface 82b recessed from the ventral plate material inner side surface 72a are formed. ing. By forming the drain flow path forming surface 82 so as to be recessed from at least one of the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72, the drain flow path 75 can be formed without increasing the plate thickness of the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. It can be formed larger.

また、平板状の背側板材７１や腹側板材７２の表面を加工するだけでドレン流路形成面８２を形成できるため、ドレン流路形成面８２の加工が容易になる。さらに、ドレン流路背側形成面８２ａとドレン流路腹側形成面８２ｂとによって、背側板材７１と腹側板材７２との間にドレン流路７５が形成される。したがって、ドレン流路７５を翼本体７の内部に容易に形成できる。 Further, since the drain flow path forming surface 82 can be formed only by processing the surface of the flat plate-shaped dorsal plate material 71 or the ventral side plate material 72, the processing of the drain flow path forming surface 82 becomes easy. Further, the drain flow path 75 is formed between the back plate 71 and the ventral plate 72 by the drain flow path dorsal forming surface 82a and the drain flow path ventral forming surface 82b. Therefore, the drain flow path 75 can be easily formed inside the blade body 7.

特に、本実施形態のようにドレン流路背側形成面８２ａと、ドレン流路腹側形成面８２ｂとを両方形成することで、背側板材７１及び腹側板材７２のいずれか一方のみにドレン流路形成面８２を形成する場合に比べて、ドレン流路形成面８２を形成する際の一枚当たりの窪ませる深さを抑えることができる。したがって、背側板材７１及び腹側板材７２の板厚が厚くなってしまうことを抑えることができる。 In particular, by forming both the drain flow path dorsal side forming surface 82a and the drain flow path ventral side forming surface 82b as in the present embodiment, the drain can be drained to only one of the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. Compared with the case of forming the flow path forming surface 82, it is possible to suppress the depth of depression per sheet when forming the drain flow path forming surface 82. Therefore, it is possible to prevent the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72 from becoming thick.

また、連通路腹側形成面８３ｂが腹側板材内側面７２ａから窪む溝として形成されている。これにより、連通路形成面８３は、平板状の腹側板材７２の表面を加工するだけで形成できる。そのため、連通路形成面８３の加工が容易になる。また、連通路形成面８３によって背側板材７１と腹側板材７２との間に連通路７６が形成される。そのため、連通路７６を翼本体７の内部に容易に形成できる。 Further, the ventral side forming surface 83b of the communication passage is formed as a groove recessed from the inner side surface 72a of the ventral plate material. As a result, the continuous passage forming surface 83 can be formed only by processing the surface of the flat plate-shaped ventral plate material 72. Therefore, it becomes easy to process the continuous passage forming surface 83. Further, the connecting passage 76 is formed between the dorsal side plate material 71 and the ventral side plate 72 by the connecting passage forming surface 83. Therefore, the continuous passage 76 can be easily formed inside the wing body 7.

また、除去工程Ｓ３１において、吸込口背側形成面８１ａ、ドレン流路背側形成面８２ａ、ドレン流路腹側形成面８２ｂ、及び連通路腹側形成面８３ｂが背側板材７１及び腹側板材７２がそれぞれ削ることで形成されている。また、背側面７０１及び腹側面７０２を形成するタイミングで断熱空間形成面８４が曲げ工程Ｓ３２で形成されている。そのため、吸込口７４、ドレン流路７５、連通路７６、及び断熱空間７７を形成するために、背側板材７１及び腹側板材７２以外の別の部材を新たに準備する必要が無い。その結果、翼本体７を形成する部品点数を削減することができ、翼本体７の製造コストを低減することができる。 Further, in the removal step S31, the suction port dorsal forming surface 81a, the drain flow path dorsal forming surface 82a, the drain flow path ventral forming surface 82b, and the continuous passage ventral forming surface 83b are the dorsal plate material 71 and the ventral plate material. 72 are each formed by scraping. Further, the heat insulating space forming surface 84 is formed in the bending step S32 at the timing of forming the dorsal side surface 701 and the ventral side surface 702. Therefore, in order to form the suction port 74, the drain flow path 75, the communication passage 76, and the heat insulating space 77, it is not necessary to newly prepare other members other than the back side plate material 71 and the ventral side plate material 72. As a result, the number of parts forming the blade body 7 can be reduced, and the manufacturing cost of the blade body 7 can be reduced.

また、断熱空間形成面８４は、平板状の背側板材７１や腹側板材７２に曲げ加工を施すだけで形成できる。その結果、断熱空間形成面８４の加工が容易になる。また、断熱空間形成面８４によって断熱空間７７が形成される。そのため、翼本体７が薄い場合や翼面７０が複雑な三次元曲面で形成されている場合のように、翼本体７の最終的な形状が内部に加工を施すことが難しい形状であっても、断熱空間７７を翼本体７の内部に容易に形成できる。 Further, the heat insulating space forming surface 84 can be formed only by bending the flat plate-shaped dorsal plate material 71 and the ventral side plate material 72. As a result, the heat insulating space forming surface 84 can be easily processed. Further, the heat insulating space 77 is formed by the heat insulating space forming surface 84. Therefore, even if the final shape of the blade body 7 is difficult to process inside, such as when the blade body 7 is thin or the blade surface 70 is formed by a complicated three-dimensional curved surface. , The heat insulating space 77 can be easily formed inside the wing body 7.

また、ドレン流路７５と断熱空間７７とを独立した状態とする仕切部８０が溶接部７３によって形成されている。そのため、仕切部８０を別部材で形成したり、仕切部８０をドリルや放電加工等の後加工で削り出したりする作業が不要となる。したがって、二枚の板材を事前に加工した上で仕切部８０を形成するように溶接することで、加工を施すことが難しい形状の翼本体７であっても、翼本体７の内部で翼高さ方向Ｄ１に連通する二つの空間を独立した状態で容易に形成することができる。そのため、翼本体７の形状による加工難度の影響を抑えて、独立したドレン流路７５及び断熱空間７７を翼本体７の内部に形成することができる。つまり、ドレン流路７５及び断熱空間７７を形成する位置や形状等の製造上の自由度をさらに向上させることができる。 Further, a partition portion 80 that keeps the drain flow path 75 and the heat insulating space 77 independent is formed by the welded portion 73. Therefore, it is not necessary to form the partition portion 80 with a separate member or to cut out the partition portion 80 by post-machining such as drilling or electric discharge machining. Therefore, even if the wing body 7 has a shape that is difficult to process by welding the two plates in advance so as to form the partition portion 80, the wing height is inside the wing body 7. Two spaces communicating with the radial direction D1 can be easily formed in an independent state. Therefore, the independent drain flow path 75 and the heat insulating space 77 can be formed inside the blade body 7 while suppressing the influence of the processing difficulty due to the shape of the blade body 7. That is, it is possible to further improve the degree of freedom in manufacturing such as the position and shape of forming the drain flow path 75 and the heat insulating space 77.

また、上記のような蒸気タービン１００によれば、静翼２でドレンを効率良く回収でき、蒸気タービン１００を効率的に運転させることができる。 Further, according to the steam turbine 100 as described above, the drain can be efficiently recovered by the stationary blade 2, and the steam turbine 100 can be operated efficiently.

《第一変形例》
次に、図１０を参照して本実施形態の第一変形例の翼本体７Ａについて説明する。
第一変形例においては、実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第一変形例では、断熱空間７７Ａ及びドレン流路７５Ａの構成について実施形態と相違する。 << First modification example >>
Next, the wing body 7A of the first modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the first modification, the same components as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this first modification, the configuration of the heat insulating space 77A and the drain flow path 75A is different from that of the embodiment.

第一変形例の翼本体７Ａは、鋳造等によって形成されている。つまり、第一変形例の翼本体７Ａは、背側板材７１及び腹側板材７２を有していない。翼本体７Ａは、吸込口７４Ａと、ドレン流路７５Ａと、連通路７６Ａと、断熱空間７７Ａと、加熱部７８と、仕切部８０Ａと、を有している。 The blade body 7A of the first modification is formed by casting or the like. That is, the wing body 7A of the first modification does not have the dorsal plate material 71 and the ventral plate material 72. The blade body 7A has a suction port 74A, a drain flow path 75A, a communication passage 76A, a heat insulating space 77A, a heating portion 78, and a partition portion 80A.

ドレン流路７５Ａ及び断熱空間７７Ａは、翼本体７Ａの内部の空間として、鋳造時に中子を用いたり、ドリル加工等で事後的に加工したりして翼本体７Ａの外形と一体に形成されている。ドレン流路７５Ａ及び断熱空間７７Ａは、別部材として準備された仕切部８０Ａを溶接で翼本体７Ａの内部に固定することで、それぞれ独立した空間として形成されている。吸込口７４Ａ及び連通路７６Ａは、後加工によって腹側面７０２に形成されている。 The drain flow path 75A and the heat insulating space 77A are formed integrally with the outer shape of the blade body 7A as the space inside the blade body 7A by using a core during casting or by post-processing by drilling or the like. There is. The drain flow path 75A and the heat insulating space 77A are formed as independent spaces by fixing the partition portion 80A prepared as a separate member to the inside of the blade body 7A by welding. The suction port 74A and the communication passage 76A are formed on the ventral side surface 702 by post-processing.

このような第一変形例の翼本体７Ａを有する静翼２であっても、実施形態と同様に、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、断熱空間７７Ａが真空状態となる。この状態で、加熱部７８が背側面７０１を加熱することで、加熱部７８で生じた熱は断熱空間７７Ａによって断熱されて、腹側面７０２には伝わらない。そのため、背側面７０１を加熱することだけに、加熱部７８で生じた熱エネルギーを効果的に利用することができる。これにより、加熱部７８によって背側面７０１を効率良く加熱することができる。 Even in the stationary blade 2 having the blade body 7A of the first modification, the heat insulating space 77A is in a vacuum state when the steam turbine 100 is in the operating state, as in the embodiment. In this state, the heating unit 78 heats the dorsal side surface 701, so that the heat generated in the heating unit 78 is insulated by the heat insulating space 77A and is not transmitted to the ventral side surface 702. Therefore, the heat energy generated in the heating unit 78 can be effectively used only by heating the back side surface 701. As a result, the back side surface 701 can be efficiently heated by the heating unit 78.

《第二変形例》
次に、図１１を参照して本実施形態の第二変形例の翼本体７Ｂについて説明する。
第二変形例においては、実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第二変形例では、翼本体７Ｂの内部の構造が実施形態や第一変形例と相違する。 << Second variant >>
Next, the wing body 7B of the second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the second modification, the same components as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this second modification, the internal structure of the blade body 7B is different from that of the embodiment and the first modification.

第二変形例の翼本体７Ｂは、隔壁部材９２と、収容溝部９３と、空間形成溝部９４と、空間形成蓋部９０とを有している。 The wing body 7B of the second modification has a partition wall member 92, an accommodating groove portion 93, a space forming groove portion 94, and a space forming lid portion 90.

隔壁部材９２は、翼本体７Ｂの内部で、断熱空間７７Ｂと、高温蒸気流通空間７９Ｂとを形成する部材である。隔壁部材９２は、板状をなして翼高さ方向Ｄ１に延びている。隔壁部材９２は、空間形成部９２１と、フランジ部９２２と、を有している。 The partition wall member 92 is a member that forms a heat insulating space 77B and a high temperature steam flow space 79B inside the blade main body 7B. The partition wall member 92 has a plate shape and extends in the blade height direction D1. The partition wall member 92 has a space forming portion 921 and a flange portion 922.

空間形成部９２１は、翼高さ方向Ｄ１と直交する断面において、背側面７０１側が開口するように凹状に窪んでいる。フランジ部９２２は、翼高さ方向Ｄ１と直交する断面において、空間形成部９２１の両端から背側面７０１と平行に延びている。 The space forming portion 921 is recessed in a concave shape so that the back side surface 701 side opens in a cross section orthogonal to the blade height direction D1. The flange portion 922 extends parallel to the dorsal side surface 701 from both ends of the space forming portion 921 in a cross section orthogonal to the blade height direction D1.

収容溝部９３は、中実の翼本体７Ｂの背側面７０１から垂直に窪む角溝である。収容溝部９３は、背側面７０１よりも外側に向かって突出しない状態で空間形成蓋部９０及び隔壁部材９２を収容可能とされている。収容溝部９３は、実施形態の第一溝部７８１ａよりも深く形成されている。 The accommodating groove 93 is a square groove that is vertically recessed from the dorsal side surface 701 of the solid wing body 7B. The accommodating groove portion 93 is capable of accommodating the space forming lid portion 90 and the partition wall member 92 in a state in which the space forming lid portion 90 does not protrude outward from the back side surface 701. The accommodating groove portion 93 is formed deeper than the first groove portion 781a of the embodiment.

空間形成溝部９４は、隔壁部材９２とともに、断熱空間７７Ｂを形成する溝である。空間形成溝部９４は、収容溝部９３よりも小さな断面形状をなして、収容溝部９３の内面のうち、背側面７０１と平行な内面から垂直に窪む角溝である。本実施形態の空間形成溝部９４は、翼高さ方向Ｄ１と直交する断面において、翼弦方向Ｄ２の長さが収容溝部９３よりも短く形成されている。空間形成溝部９４には、空間形成部９２１と間隔を空けることが可能な深さで形成されている。 The space forming groove portion 94 is a groove forming the heat insulating space 77B together with the partition wall member 92. The space forming groove portion 94 has a cross-sectional shape smaller than that of the accommodating groove portion 93, and is a square groove that is vertically recessed from the inner surface parallel to the back side surface 701 of the inner surface of the accommodating groove portion 93. The space forming groove portion 94 of the present embodiment is formed so that the length of the chord direction D2 is shorter than that of the accommodating groove portion 93 in the cross section orthogonal to the blade height direction D1. The space forming groove portion 94 is formed at a depth capable of being spaced from the space forming portion 921.

空間形成蓋部９０は、収容溝部９３の開口を閉塞している。空間形成蓋部９０は、収容溝部９３に各壁部材とともに収容されている。空間形成蓋部９０は、隔壁部材９２よりも背側面７０１側に配置され、収容溝部９３内で隙間なく嵌まり込んでいる。空間形成蓋部９０は、隔壁部材９２と同じ板厚で形成され、翼高さ方向Ｄ１に延びる板状部材である。空間形成蓋部９０は、収容溝部９３に嵌まり込んだ状態で、その断面形状における空間形成溝部９４側に、隔壁部材９２の空間形成部９２１の開口を閉塞する平面である空間形成部閉塞面９０１が形成されている。 The space forming lid portion 90 closes the opening of the accommodating groove portion 93. The space forming lid portion 90 is accommodated in the accommodating groove portion 93 together with each wall member. The space forming lid portion 90 is arranged on the back side surface 701 side of the partition wall member 92, and is fitted in the accommodating groove portion 93 without a gap. The space forming lid portion 90 is a plate-shaped member formed with the same plate thickness as the partition wall member 92 and extending in the blade height direction D1. The space forming lid portion 90 is a flat surface that closes the opening of the space forming portion 921 of the partition wall member 92 on the space forming groove portion 94 side in the cross-sectional shape of the space forming lid portion 90 in a state of being fitted into the accommodation groove portion 93. 901 is formed.

また、翼本体７Ｂは、吸込口７４Ａと、ドレン流路７５Ｂと、連通路７６Ａと、隔壁部材９２と、断熱空間７７Ｂと、加熱部７８Ｂと、を有している。 Further, the blade main body 7B has a suction port 74A, a drain flow path 75B, a communication passage 76A, a partition wall member 92, a heat insulating space 77B, and a heating portion 78B.

ドレン流路７５Ｂは、翼高さ方向Ｄ１に延びる円形の貫通孔である。ドレン流路７５Ｂは、例えば、ドリル加工を施すことで形成されている。 The drain flow path 75B is a circular through hole extending in the blade height direction D1. The drain flow path 75B is formed by, for example, drilling.

第二変形例の断熱空間７７Ｂは、背側面７０１から窪む溝によって形成される空間である。断熱空間７７Ｂは、空間形成溝部９４と空間形成部９２１との間に形成されている。具体的には、断熱空間７７Ｂは、空間形成溝部９４の内面と、空間形成部９２１の腹側面７０２側を向く面との間に形成されている。 The heat insulating space 77B of the second modification is a space formed by a groove recessed from the back side surface 701. The heat insulating space 77B is formed between the space forming groove portion 94 and the space forming portion 921. Specifically, the heat insulating space 77B is formed between the inner surface of the space forming groove portion 94 and the surface of the space forming portion 921 facing the ventral side surface 702 side.

第二変形例の加熱部７８Ｂの高温蒸気流通空間７９Ｂは、断熱空間７７Ｂとともに背側面７０１から窪む溝によって形成される空間である。高温蒸気流通空間７９Ｂは、空間形成蓋部９０の腹側面７０２側を向く空間形成部閉塞面９０１と、空間形成部９２１の背側面７０１側を向く面との間に形成されている。 The high-temperature steam flow space 79B of the heating portion 78B of the second modification is a space formed by a groove recessed from the back side surface 701 together with the heat insulating space 77B. The high temperature steam flow space 79B is formed between the space forming portion closing surface 901 facing the ventral side surface 702 side of the space forming lid portion 90 and the surface facing the dorsal side surface 701 side of the space forming portion 921.

このような第二変形例の翼本体７Ｂを有する静翼２であっても、実施形態と同様に、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、断熱空間７７Ｂが真空状態となる。この状態で、加熱部７８Ｂが背側面７０１を加熱することで、加熱部７８Ｂで生じた熱は断熱空間７７Ｂによって断熱されて、腹側面７０２には伝わらない。そのため、加熱部７８Ｂで生じた熱を効果的に利用して、翼面７０の任意の箇所である背側面７０１を効率良く加熱することができる。 Even in the stationary blade 2 having the blade body 7B of the second modification, the heat insulating space 77B is in a vacuum state when the steam turbine 100 is in the operating state, as in the embodiment. In this state, the heating unit 78B heats the dorsal side surface 701, so that the heat generated in the heating unit 78B is insulated by the heat insulating space 77B and is not transmitted to the ventral side surface 702. Therefore, the heat generated by the heating unit 78B can be effectively used to efficiently heat the back side surface 701, which is an arbitrary portion of the blade surface 70.

《第三変形例》
次に、図１２を参照して本実施形態の第三変形例の翼本体７Ｃについて説明する。
第三変形例においては、実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第三変形例の翼本体７Ｃでは、高温蒸気流通空間７９Ｃ内の構造が実施形態と相違する。 << Third variant >>
Next, the wing body 7C of the third modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the third modification, the same components as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the blade body 7C of this third modification, the structure in the high temperature steam flow space 79C is different from that of the embodiment.

第三変形例の翼本体７Ｃでは、図１２に示すように、加熱部７８Ｃが複数の突出部９５を有している。突出部９５は、高温蒸気流通空間７９Ｃを形成する面から突出している。突出部９５は、翼高さ方向Ｄ１から見た際に、高温蒸気流通空間７９Ｃを閉塞するように翼高さ方向Ｄ１と交差する方向に互い違いに延びている。本実施形態では、突出部９５は、翼高さ方向Ｄ１と直交する方向に延びるように蓋部７８２の溝部閉塞面７８２ａから突出している。突出部９５は、翼高さ方向Ｄ１から見た際に、高温蒸気流通空間７９Ｃを閉塞するように交互に延びている。 In the wing body 7C of the third modification, as shown in FIG. 12, the heating portion 78C has a plurality of protruding portions 95. The protrusion 95 protrudes from the surface forming the high temperature steam flow space 79C. When viewed from the blade height direction D1, the protrusions 95 alternately extend in a direction intersecting the blade height direction D1 so as to block the high temperature steam flow space 79C. In the present embodiment, the protruding portion 95 protrudes from the groove closing surface 782a of the lid portion 782 so as to extend in a direction orthogonal to the blade height direction D1. The protrusions 95 alternately extend so as to block the high temperature steam flow space 79C when viewed from the blade height direction D1.

このような第三変形例の翼本体７Ｃを有する静翼２によれば、突出部９５が翼高さ方向Ｄ１から見た際に、高温蒸気流通空間７９Ｃを閉塞するように交互に延びている。そのため、高温蒸気流通空間７９Ｃ内における高温蒸気の流通する流路長さが長くなる。これにより、高温蒸気を高温蒸気流通空間７９Ｃ内により長い時間留まらせることができる。したがって、高温蒸気の熱エネルギーを効率的に利用して背側面７０１を加熱することができる。 According to the stationary blade 2 having the blade body 7C of the third modification, the protrusions 95 alternately extend so as to block the high temperature steam flow space 79C when viewed from the blade height direction D1. .. Therefore, the length of the flow path through which the high-temperature steam flows in the high-temperature steam flow space 79C becomes long. This allows the high temperature steam to stay in the high temperature steam flow space 79C for a longer period of time. Therefore, the back side surface 701 can be heated by efficiently utilizing the heat energy of the high temperature steam.

《第四変形例》
次に、図１３を参照して本実施形態の第四変形例の翼本体７Ｄについて説明する。
第四変形例においては、実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第四変形例の翼本体７Ｄでは、高温蒸気流通空間７９Ｄ内の構造が実施形態と相違する。 << Fourth variant example >>
Next, the wing body 7D of the fourth modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the fourth modification, the same components as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the blade body 7D of the fourth modification, the structure in the high temperature steam flow space 79D is different from that of the embodiment.

第四変形例の翼本体７Ｄでは、図１３に示すように、高温蒸気流通空間７９Ｄは、実施形態や第三変形例と異なり、翼高さ方向Ｄ１の一方の端部が開口され、他方の端部が閉塞されている。具体的には、第四変形例の高温蒸気流通空間７９Ｄは、翼本体７Ｄと外側シュラウド２２のみを貫通するように形成されている。高温蒸気流通空間７９Ｄには、蒸気タービン１００が運転状態である場合に、高温蒸気流通空間７９Ｄが形成された翼本体７Ｄが配置された主流路Ｃ１の位置よりも上流側を流れる主蒸気Ｓが、高温蒸気として、外側シュラウド２２側から供給される。高温蒸気流通空間７９Ｄに供給された主蒸気Ｓは、外側シュラウド２２側から主流路Ｃ１に戻される。 In the blade body 7D of the fourth modification, as shown in FIG. 13, the high temperature steam flow space 79D is different from the embodiment and the third modification in that one end of the blade height direction D1 is opened and the other end is opened. The end is obstructed. Specifically, the high temperature steam flow space 79D of the fourth modification is formed so as to penetrate only the blade body 7D and the outer shroud 22. In the high temperature steam flow space 79D, when the steam turbine 100 is in an operating state, the main steam S flowing upstream from the position of the main flow path C1 in which the blade main body 7D in which the high temperature steam flow space 79D is formed is arranged. , As high temperature steam, is supplied from the outer shroud 22 side. The main steam S supplied to the high temperature steam flow space 79D is returned to the main flow path C1 from the outer shroud 22 side.

また、加熱部７８Ｄが、区画部９６を有している。区画部９６は、翼高さ方向Ｄ１に仕切り、かつ、翼高さ方向Ｄ１の他方のみで連通するよう高温蒸気流通空間７９Ｄの内部を区画している。本実施形態の区画部９６は、高温蒸気流通空間７９Ｄを形成する面から突出している。区画部９６は、平板状をなすように翼高さ方向Ｄ１に延びて突出している。本実施形態では、区画部９６は、蓋部７８２の溝部閉塞面７８２ａから突出している。本実施形態の区画部９６によって、高温蒸気流通空間７９Ｄ内には、外側シュラウド２２側の後縁部７ｂ側から主蒸気Ｓを流入させるとともに、内側シュラウド２１側で主蒸気Ｓの流通方向を反転させ、外側シュラウド２２側の前縁部７ａ側から主蒸気Ｓを流出させる流路が形成されている。 Further, the heating unit 78D has a compartment 96. The partition 96 partitions the inside of the high temperature steam flow space 79D so as to partition in the blade height direction D1 and communicate only with the other side in the blade height direction D1. The compartment 96 of the present embodiment protrudes from the surface forming the high temperature steam flow space 79D. The compartment 96 extends and projects in the blade height direction D1 so as to form a flat plate. In the present embodiment, the compartment 96 protrudes from the groove closing surface 782a of the lid portion 782. The section 96 of the present embodiment allows the main steam S to flow into the high temperature steam flow space 79D from the trailing edge 7b side on the outer shroud 22 side, and reverses the flow direction of the main steam S on the inner shroud 21 side. A flow path is formed to allow the main steam S to flow out from the leading edge portion 7a side on the outer shroud 22 side.

このような第四変形例の翼本体７Ｄを有する静翼２によれば、高温蒸気流通空間７９Ｄ内における高温蒸気の流通する流路長さが長くなる。これにより、高温蒸気を高温蒸気流通空間７９Ｄ内により長い時間留まらせることができる。したがって、高温蒸気の熱エネルギーを効率的に利用して背側面７０１を加熱することができる。 According to the stationary blade 2 having the blade body 7D of the fourth modification, the length of the flow path through which the high temperature steam flows in the high temperature steam flow space 79D becomes long. This allows the high temperature steam to stay in the high temperature steam flow space 79D for a longer period of time. Therefore, the back side surface 701 can be heated by efficiently utilizing the heat energy of the high temperature steam.

《第五変形例》
次に、図１４を参照して本実施形態の第五変形例について説明する。
第五変形例においては、実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第五変形例の表面積増加部９１Ｅの構成が実施形態と相違する。 << Fifth variant example >>
Next, a fifth modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the fifth modification, the same components as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The configuration of the surface area increasing portion 91E of this fifth modification is different from that of the embodiment.

第五変形例では、蓋部７８２Ｅに表面積増加部９１Ｅとして複数のフィン９７が形成されている。フィン９７は、蓋部７８２Ｅよりも熱伝導性の高い材料で形成されている。フィン９７は、翼高さ方向Ｄ１に長い矩形平板状をなしている。複数のフィン９７は、互いに間隔を空けて溝部閉塞面７８２ａから突出している。 In the fifth modification, a plurality of fins 97 are formed on the lid portion 782E as the surface area increasing portion 91E. The fin 97 is made of a material having higher thermal conductivity than the lid portion 782E. The fin 97 has a long rectangular flat plate shape in the blade height direction D1. The plurality of fins 97 project from the groove closing surface 782a at intervals from each other.

このような第五変形例の蓋部７８２Ｅを有する静翼２によれば、フィン９７によって溝部閉塞面７８２ａの表面積が増加する。これにより、高温蒸気流通空間７９を流れる主蒸気Ｓの熱が効率良く翼本体７に伝わる。特に、高温蒸気流通空間７９を形成する面の中でも背側面７０１に最も近い溝部閉塞面７８２ａでの熱伝導性が向上し、高温蒸気流通空間７９を流れる主蒸気Ｓの熱エネルギーを効率良く利用して、背側面７０１を加熱することができる。 According to the stationary blade 2 having the lid portion 782E of the fifth modification, the surface area of the groove closing surface 782a is increased by the fin 97. As a result, the heat of the main steam S flowing through the high temperature steam flow space 79 is efficiently transferred to the blade body 7. In particular, among the surfaces forming the high temperature steam flow space 79, the thermal conductivity at the groove closed surface 782a closest to the back side surface 701 is improved, and the thermal energy of the main steam S flowing through the high temperature steam flow space 79 is efficiently used. The dorsal side surface 701 can be heated.

《第六変形例》
次に、図１５を参照して本実施形態の第六変形例について説明する。
第六変形例においては、実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第六変形例は、蓋部７８２Ｆに連通孔９８が形成されている。 << Sixth variant >>
Next, a sixth modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the sixth modification, the same components as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this sixth modification, a communication hole 98 is formed in the lid portion 782F.

第六変形例では、加熱部７８Ｆは、高温蒸気流通空間７９を形成する面と背側面７０１とを連通させる複数の連通孔９８を有している。本実施形態の連通孔９８は、蓋部７８２Ｆに形成されている。連通孔９８は、溝部閉塞面７８２ａで開口するように蓋部７８２Ｆを貫通している。連通孔９８は、例えば、円形状の貫通孔である。複数の連通孔９８は、千鳥格子状に形成されている。 In the sixth modification, the heating unit 78F has a plurality of communication holes 98 for communicating the surface forming the high temperature steam flow space 79 and the back side surface 701. The communication hole 98 of the present embodiment is formed in the lid portion 782F. The communication hole 98 penetrates the lid portion 782F so as to open at the groove closing surface 782a. The communication hole 98 is, for example, a circular through hole. The plurality of communication holes 98 are formed in a houndstooth pattern.

このような第五変形例の蓋部７８２Ｆを有する静翼２によれば、高温蒸気流通空間７９を流通する主蒸気Ｓが連通孔９８を介して背側面７０１に噴出する。その結果、連通孔９８から噴出した高温の主蒸気Ｓが背側面７０１に沿って流れ、背側面７０１が直接加熱される。これにより、高温蒸気流通空間７９を流れる主蒸気Ｓの熱エネルギーを効率良く利用して、背側面７０１を加熱することができる。また、背側面７０１の近くを流れる主蒸気Ｓを加熱することで、背側面７０１の凝結を防止することができる。 According to the stationary blade 2 having the lid portion 782F of the fifth modification, the main steam S flowing through the high temperature steam flow space 79 is ejected to the back side surface 701 through the communication hole 98. As a result, the high-temperature main steam S ejected from the communication hole 98 flows along the back side surface 701, and the back side surface 701 is directly heated. As a result, the back side surface 701 can be heated by efficiently utilizing the heat energy of the main steam S flowing through the high temperature steam flow space 79. Further, by heating the main steam S flowing near the back side surface 701, condensation of the back side surface 701 can be prevented.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations thereof in each embodiment are examples, and the configurations may be added or omitted within a range not deviating from the gist of the present invention. , Replacements, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments, but only to the scope of claims.

なお、加熱部７８は、本実施形態のように加熱手段として高温蒸気を利用する構成に限定されるものではない。例えば、加熱部７８は、ヒータを有していてもよい。具体的には、高温蒸気流通空間７９として形成された空間内に高温蒸気を流通させるのではなく、電気的に加熱可能なヒータを配置してもよい。 The heating unit 78 is not limited to the configuration in which high-temperature steam is used as the heating means as in the present embodiment. For example, the heating unit 78 may have a heater. Specifically, instead of circulating high-temperature steam in the space formed as the high-temperature steam flow space 79, a heater that can be electrically heated may be arranged.

また、加熱部７８は、実施形態のように背側面７０１を加熱する構造に限定されるものではない。加熱部７８は、腹側面７０２を加熱する構造とされていてもよい。腹側面７０２を加熱する場合には、加熱部７８は、例えば、腹側板材７２の内部で腹側面７０２と断熱空間７７との間に形成されていてもよい。 Further, the heating unit 78 is not limited to the structure for heating the back side surface 701 as in the embodiment. The heating portion 78 may have a structure for heating the ventral side surface 702. When heating the ventral side surface 702, the heating portion 78 may be formed, for example, inside the ventral side plate material 72 between the ventral side surface 702 and the heat insulating space 77.

また、断熱空間形成面８４は、実施形態のように曲げ工程Ｓ３２で形成されることに限定されるものではない。断熱空間形成面８４は、ドレン流路形成面８２と同様に、除去工程Ｓ３１で背側板材７１の背側板材内側面７１ａ及び腹側板材７２の腹側板材内側面７２ａから窪むように削って形成されてもよい。 Further, the heat insulating space forming surface 84 is not limited to being formed in the bending step S32 as in the embodiment. Similar to the drain flow path forming surface 82, the heat insulating space forming surface 84 is formed by shaving from the inner side surface 71a of the back side plate material 71 of the back side plate material 71 and the inner side surface 72a of the ventral side plate material 72 of the ventral side plate material 72 in the removing step S31. May be done.

また、加熱部７８及び断熱空間７７は、翼高さ方向Ｄ１の全域にわたって形成されていることに限定されるものではない。加熱部７８Ｆ及び断熱空間７７は、翼高さ方向Ｄ１において特にドレンが付着しやすい領域のみに形成されていてもよい。 Further, the heating portion 78 and the heat insulating space 77 are not limited to being formed over the entire area in the blade height direction D1. The heating portion 78F and the heat insulating space 77 may be formed only in a region where drain is particularly likely to adhere in the blade height direction D1.

また、吸込口７４は、翼高さ方向Ｄ１に連続した形状で形成されていることに限定されるものではない。吸込口７４は、複数の連通路７６に繋がれていれば、翼高さ方向Ｄ１に不連続なスリットとして形成されていてもよい。 Further, the suction port 74 is not limited to being formed in a shape continuous with the blade height direction D1. The suction port 74 may be formed as a discontinuous slit in the blade height direction D1 as long as it is connected to a plurality of communication passages 76.

また、吸込口７４が、翼高さ方向Ｄ１の全域にわたって形成されていることに限定されるものではない。吸込口７４は、翼面７０の先端部側の一部の領域のみに形成されていてもよい。 Further, the suction port 74 is not limited to being formed over the entire area in the blade height direction D1. The suction port 74 may be formed only in a part of the region on the tip end side of the blade surface 70.

また、吸込口７４は、腹側面７０２のみに形成されることに限定されるものではない。したがって、吸込口７４は、背側面７０１に形成されていてもよい。 Further, the suction port 74 is not limited to being formed only on the ventral side surface 702. Therefore, the suction port 74 may be formed on the back side surface 701.

また、ドレン流路形成面８２は、実施形態のように背側板材７１の背側板材内側面７１ａ及び腹側板材７２の腹側板材内側面７２ａの両方から窪むように形成されることに限定されるものではない。ドレン流路形成面８２は、背側板材７１の背側板材内側面７１ａ及び腹側板材７２の腹側板材内側面７２ａのいずれか一方のみから窪むように形成されていてもよい。 Further, the drain flow path forming surface 82 is limited to being formed so as to be recessed from both the inner side surface 71a of the back side plate material 71 of the back side plate material 71 and the inner side surface 72a of the ventral side plate material of the ventral side plate material 72 as in the embodiment. It's not something. The drain flow path forming surface 82 may be formed so as to be recessed from only one of the inner side surface 71a of the back side plate material 71 and the inner side surface 72a of the ventral side plate material 72 of the ventral plate material 72.

また、ドレン流路形成面８２は、実施形態のように除去工程Ｓ３１で形成されることに限定されるものではない。例えば、ドレン流路形成面８２は、断熱空間形成面８４と同様に、曲げ工程Ｓ３２で形成されてもよい。 Further, the drain flow path forming surface 82 is not limited to being formed in the removing step S31 as in the embodiment. For example, the drain flow path forming surface 82 may be formed in the bending step S32 in the same manner as the heat insulating space forming surface 84.

１００…蒸気タービン Ｓ…主蒸気 Ａｃ…軸線 Ｄａ…軸方向 Ｄｃ…周方向 Ｄｒ…径方向 １…ケーシング１…蒸気入口 １２…蒸気出口 ２…静翼 ３…ロータ ５…ロータ軸 ６…動翼 ４…軸受部 ４１…ジャーナル軸受 ４２…スラスト軸受 ７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ…翼本体 Ｄ１…翼高さ方向 Ｄ２…翼弦方向 Ｄ３…翼厚方向 ７０…翼面 ７０１…背側面 ７０２…腹側面 ７ａ…前縁部 ７ｂ…後縁部 ７１…背側板材 ７１ａ…背側板材内側面 ７２…腹側板材 ７２ａ…腹側板材内側面 ７３…溶接部 ７４、７４Ａ…吸込口 ７５、７５Ａ、７５Ｂ…ドレン流路 ７６、７６Ａ…連通路 ７７、７７Ａ、７７Ｂ…断熱空間 ７８、７８Ｂ、７８Ｃ、７８Ｄ、７８Ｅ、７８Ｆ…加熱部 ７８１…溝部 ７８１ａ…第一溝部 ７８１ｂ…第二溝部 ７８２、７８２Ｅ、７８２Ｆ…蓋部 ７８２ａ…溝部閉塞面 ７８２ｂ…蓋部外側面 ９１、９１Ｅ…表面積増加部 ７９、７９Ｂ、７９Ｃ、７９Ｄ…高温蒸気流通空間 ８０、８０Ａ…仕切部 ２５…スロート部 ２５ａ…スロート位置 ８１…吸込口形成面 ８１ａ…吸込口背側形成面 ８２…ドレン流路形成面 ８２ａ…ドレン流路背側形成面 ８２ｂ…ドレン流路腹側形成面 ８３…連通路形成面 ８３ａ…連通路背側形成面 ８３ｂ…連通路腹側形成面 ８４…断熱空間形成面 ８４ａ…断熱空間背側形成面 ８４ｂ…断熱空間腹側形成面 ８８…外側表面積増加部 ２１…内側シュラウド ２２…外側シュラウド Ｃ１…主流路 Ｓ１…蒸気タービン翼の製造方法 Ｓ２…準備工程 Ｓ３…加工工程 Ｓ３１…除去工程 Ｓ３２…曲げ工程 Ｓ４…溶接工程 ９２…隔壁部材 ９２１…空間形成部 ９２２…フランジ部 ９３…収容溝部 ９４…空間形成溝部 ９０…空間形成蓋部 ９５…突出部 ９６…区画部 ９７…フィン ９８…連通孔 100 ... Steam turbine S ... Main steam Ac ... Axial line Da ... Axial direction Dc ... Circumferential direction Dr ... Radial direction 1 ... Casing 1 ... Steam inlet 12 ... Steam outlet 2 ... Static blade 3 ... Rotor 5 ... Rotor shaft 6 ... Moving blade 4 ... Bearing part 41 ... Journal bearing 42 ... Thrust bearing 7, 7A, 7B, 7C, 7D ... Wing body D1 ... Wing height direction D2 ... Wing chord direction D3 ... Wing thickness direction 70 ... Wing surface 701 ... Back side surface 702 ... Antinode Side surface 7a ... Front edge 7b ... Rear edge 71 ... Back plate material 71a ... Back side plate inner side surface 72 ... Ventral plate material 72a ... Ventral plate inner side surface 73 ... Welded part 74, 74A ... Suction port 75, 75A, 75B ... Drain flow path 76, 76A ... Continuous passage 77, 77A, 77B ... Insulation space 78, 78B, 78C, 78D, 78E, 78F ... Heating part 781 ... Groove part 781a ... First groove part 781b ... Second groove part 782, 782E, 782F ... Lid 782a ... Groove closed surface 782b ... Lid outer surface 91, 91E ... Surface increase 79, 79B, 79C, 79D ... High temperature steam flow space 80, 80A ... Partition 25 ... Throat 25a ... Throat position 81 ... Suction Mouth forming surface 81a ... Suction port dorsal side forming surface 82 ... Drain flow path forming surface 82a ... Drain flow path dorsal side forming surface 82b ... Drain flow path ventral side forming surface 83 ... Continuous passage forming surface 83a ... Continuous passage dorsal side forming surface 83b ... Insulation space ventral forming surface 84 ... Insulation space forming surface 84a ... Insulation space dorsal forming surface 84b ... Insulation space ventral forming surface 88 ... Outer surface area increase portion 21 ... Inner shroud 22 ... Outer shroud C1 ... Main flow path S1 ... Manufacturing method of steam turbine blade S2 ... Preparation process S3 ... Machining process S31 ... Removal process S32 ... Bending process S4 ... Welding process 92 ... Bulk partition member 921 ... Space forming part 922 ... Flange part 93 ... Accommodating groove part 94 ... Space forming groove part 90 ... Space formation lid 95 ... protruding part 96 ... section 97 ... fin 98 ... communication hole

Claims (11)

凹面状の腹側面と凸面状の背側面とが前縁部と後縁部とを介して連続してなる翼型断面を有し、蒸気タービンにおいて主蒸気の流れる主流路に配置可能とされている翼本体を備え、
前記翼本体は、
内部に形成され、前記蒸気タービンが運転状態である場合に前記腹側面及び前記背側面が曝されている外部よりも圧力が低い真空状態となる断熱空間と、
前記腹側面と前記断熱空間との間、又は前記背側面と前記断熱空間との間に形成され、前記蒸気タービンが運転状態である場合に前記外部の温度よりも高い温度で前記腹側面又は前記背側面を加熱可能な加熱部とを有している蒸気タービン翼。 It has an airfoil-shaped cross section in which a concave ventral side surface and a convex dorsal side surface are continuous via a leading edge portion and a trailing edge portion, and can be arranged in a main flow path through which main steam flows in a steam turbine. Equipped with a wing body
The wing body
A heat insulating space formed inside and in a vacuum state where the pressure is lower than the outside to which the ventral side surface and the dorsal side surface are exposed when the steam turbine is in an operating state.
The ventral surface or the ventilated space is formed between the ventral side surface and the heat insulating space, or between the dorsal side surface and the heat insulating space, and is formed at a temperature higher than the external temperature when the steam turbine is in an operating state. A steam turbine blade having a heating section capable of heating the dorsal surface. 前記翼本体は、
前記背側面を形成している背側板材と、
前記腹側面を形成している腹側板材と、を有し、
前記加熱部は、前記背側板材又は前記腹側板材の内部に形成され、
前記断熱空間は、前記背側板材と前記腹側板材との間に形成されている請求項１に記載の蒸気タービン翼。 The wing body
The dorsal plate material forming the dorsal side surface and
With the ventral plate material forming the ventral side surface,
The heating portion is formed inside the dorsal plate material or the ventral plate material, and is formed.
The steam turbine blade according to claim 1, wherein the heat insulating space is formed between the dorsal plate material and the ventral plate material. 前記翼本体は、
前記腹側面又は前記背側面で開口している吸込口と、
内部で前記翼本体の延びる翼高さ方向に延び、前記断熱空間よりも前記後縁部側に形成されているドレン流路と、
内部で前記吸込口と前記ドレン流路とを連通させている連通路とを有している請求項１又は請求項２に記載の蒸気タービン翼。 The wing body
With the suction port opened on the ventral side surface or the dorsal side surface,
A drain flow path that extends in the blade height direction of the blade body and is formed on the trailing edge side of the heat insulating space.
The steam turbine blade according to claim 1 or 2, which has a communication passage that internally communicates the suction port and the drain flow path. 前記加熱部は、前記翼本体の内部で前記翼本体の延びる翼高さ方向に延びる空間であって、前記蒸気タービンが運転状態である場合に前記主蒸気よりも温度の高い高温蒸気が流通する高温蒸気流通空間を有している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼。 The heating unit is a space extending in the blade height direction in which the blade body extends inside the blade body, and when the steam turbine is in an operating state, high-temperature steam having a temperature higher than that of the main steam flows. The steam turbine blade according to any one of claims 1 to 3, which has a high temperature steam flow space. 前記高温蒸気流通空間は、
前記背側面又は前記腹側面から窪む溝部と、
前記溝部の開口を閉塞する蓋部とによって形成されている請求項４に記載の蒸気タービン翼。 The high temperature steam distribution space is
A groove recessed from the dorsal surface or the ventral side surface,
The steam turbine blade according to claim 4, which is formed by a lid portion that closes the opening of the groove portion. 前記蓋部は、前記背側面又は前記腹側面を形成する外側面の表面積を増加させる外側表面積増加部を有している請求項５に記載の蒸気タービン翼。 The steam turbine blade according to claim 5, wherein the lid portion has an outer surface area increasing portion that increases the surface area of the outer surface forming the dorsal side surface or the ventral side surface. 前記加熱部は、前記高温蒸気流通空間を形成する面から突出し、前記翼高さ方向から見た際に、前記高温蒸気流通空間を閉塞するように前記翼高さ方向と交差する方向に互い違いに延びる複数の突出部を有している請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼。 The heating portions project from the surface forming the high-temperature steam flow space, and when viewed from the blade height direction, the heating portions alternate in a direction intersecting the blade height direction so as to block the high-temperature steam flow space. The steam turbine blade according to any one of claims 4 to 6, which has a plurality of extending protrusions. 前記高温蒸気流通空間は、前記翼本体の前記翼高さ方向の一方の端部が開口され、他方の端部が閉塞され、
前記加熱部は、前記翼高さ方向に仕切り、かつ、前記翼高さ方向の他方のみで連通するよう前記高温蒸気流通空間の内部を区画する区画部を有している請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼。 In the high temperature steam flow space, one end of the blade body in the blade height direction is opened and the other end is closed.
Claim 4 to claim 4, wherein the heating portion has a partition portion that partitions the inside of the high-temperature steam flow space so as to partition in the blade height direction and communicate only with the other in the blade height direction. 7. The steam turbine blade according to any one of 7. 前記加熱部は、前記高温蒸気流通空間を形成する内側面の表面積を増加させる表面積増加部を有している請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼。 The steam turbine blade according to any one of claims 4 to 8, wherein the heating portion has a surface area increasing portion that increases the surface area of the inner surface forming the high temperature steam flow space. 前記加熱部は、前記高温蒸気流通空間を形成する面と前記背側面又は前記腹側面とを連通させる複数の連通孔を有している請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼。 The aspect according to any one of claims 4 to 9, wherein the heating portion has a plurality of communication holes for communicating the surface forming the high temperature steam flow space with the dorsal side surface or the ventral side surface. Steam turbine blade. 前記加熱部は、前記蒸気タービンが運転状態である場合に加熱されるヒータを有している請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の蒸気タービン翼。 The steam turbine blade according to any one of claims 1 to 10, wherein the heating unit has a heater that is heated when the steam turbine is in an operating state.
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