JPS6397805A - Steam turbine - Google Patents
Steam turbineInfo
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は蒸気タービン低圧部のケーシングを改善し、タ
ービン効率の向上および構築コストの低減を図った蒸気
タービンに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a steam turbine in which the casing of the low pressure section of the steam turbine is improved to improve turbine efficiency and reduce construction costs.
（従来の技術）
通常、蒸気タービンの低圧部のケーシングは内部ケーシ
ングと外部ゲージングとからなり、外部ケーシングの下
半部には復水器の上部本体が接続されている。(Prior Art) Usually, the casing of the low pressure section of a steam turbine consists of an inner casing and an outer gauging, and the upper body of a condenser is connected to the lower half of the outer casing.
第２図および第３図は従来から多用されている蒸気ター
ビン低圧部の概略構成を示すもので、ロータ１には多数
枚の羽根車２が適当間隔毎に植設されており、各羽根車
２の間にはノズルダイヤフラム３が配置されている。Figures 2 and 3 show a schematic configuration of a low-pressure part of a steam turbine that has been widely used in the past.A large number of impellers 2 are installed on a rotor 1 at appropriate intervals, and each impeller A nozzle diaphragm 3 is arranged between the two.
ノズルダイヤフラム３の内端はラビリンスパツキン４を
介してロータ１に微小間隔で近接し、またノズルダイヤ
フラム３の外端は内部ケーシング５に気密的に取付けら
れている。The inner end of the nozzle diaphragm 3 is close to the rotor 1 at a very small distance via the labyrinth packing 4, and the outer end of the nozzle diaphragm 3 is airtightly attached to the inner casing 5.
内部ケーシング５の外側に配置した外部ケーシング６は
第３図によく示されているように、半円筒状の上半部６
ａと無底箱型の下半部６ａとからなり、ロータ１を回転
自在に支持する軸受７は外部ケーシング下半部６ｂ側に
取付けられている。The outer casing 6 disposed outside the inner casing 5 has a semi-cylindrical upper half 6, as best shown in FIG.
A bearing 7, which rotatably supports the rotor 1, is attached to the lower half 6b of the outer casing.
外部ケーシング上半部６ａに取付けな蒸気入口管８から
、内部ケーシング５の軸方向の中央部に形成した入口室
９内に導入された蒸気は矢符で示すように各段落ごとに
ノズルダイヤフラム３のノズル３ａから羽根車２に吹付
けられてロータ１に回転力を与え、次第に膨張冷却した
後、外部ケーシング下半部６ｂから復水器１０へ流入す
る。The steam introduced from the steam inlet pipe 8 attached to the upper half 6a of the outer casing into the inlet chamber 9 formed in the axial center of the inner casing 5 passes through the nozzle diaphragm 3 in each stage as shown by arrows. The water is blown from the nozzle 3a onto the impeller 2 to impart rotational force to the rotor 1, and after gradually expanding and cooling, it flows into the condenser 10 from the lower half 6b of the outer casing.
外部ケーシング下半部６ｂは、第３図にも示すように、
基礎台板１１を介して基礎台１２に支持され、内部ケー
シング５は外部ケーシング下半部６ｂの内方に突設され
たリブ１３上にサポート台１５を介して載置固定されて
いる。As shown in FIG. 3, the outer casing lower half 6b is
The inner casing 5 is supported by a base plate 12 via a base plate 11, and is placed and fixed via a support plate 15 on a rib 13 protruding inwardly from the lower half portion 6b of the outer casing.
また、外部ケーシング下半部６ｂの下端と復水器１７の
上部本体１７ａの上端の間は伸縮継手１８で連結されて
いる。なお、１９は内部ケーシング５の左右方向への移
動を阻止するセンターキーを示す。Further, the lower end of the outer casing lower half 6b and the upper end of the upper main body 17a of the condenser 17 are connected by an expansion joint 18. Note that 19 indicates a center key that prevents the internal casing 5 from moving in the left-right direction.
上述のように構成した蒸気タービンにおいて、復水器１
７の圧力は通常作動時には、真空に近い圧力となるため
、外部ケーシング６は外圧を受ける圧力容器となり、ま
た、内部ケーシング５はロータ１とノズルダイヤフラム
３との間隙を微小かつ適正値に保てるよう圧力および熱
変形に対して充分な強度を有する圧力容器として設計さ
れている。In the steam turbine configured as described above, the condenser 1
7 is close to vacuum during normal operation, the outer casing 6 serves as a pressure vessel that receives external pressure, and the inner casing 5 is designed to keep the gap between the rotor 1 and nozzle diaphragm 3 at a small and appropriate value. It is designed as a pressure vessel with sufficient strength against pressure and thermal deformation.
蒸気タービンにおいては、ロータ１とノズルダイヤフラ
ム３の間隙および羽根＄２と内部ケーシング５の間隙が
大きいと漏洩蒸気が増大し、タービン効率が著しく低下
するので、上記間隙の設定は極めて重要な設計事項であ
る。In a steam turbine, if the gap between the rotor 1 and the nozzle diaphragm 3 and the gap between the blade 2 and the inner casing 5 are large, leakage steam will increase and turbine efficiency will drop significantly, so setting the above gaps is an extremely important design matter. It is.
しかしながら、この間隙を小さくし過ぎると、内部ケー
シング５の変位などによりノズルダイヤフラム３が若干
変位しただけでロータ１と接触し、ラビングと呼ばれる
大きな振動を生じ、蒸気タービンの円滑な運転は不可能
となる。However, if this gap is made too small, even if the nozzle diaphragm 3 is slightly displaced due to displacement of the internal casing 5, it will come into contact with the rotor 1, causing large vibrations called rubbing, making it impossible to operate the steam turbine smoothly. Become.
従って、蒸気タービンの効率を高く保ち、かつ安定に運
転するためには内部ケーシング５の変位を小さくするこ
とが必要不可欠である。Therefore, in order to maintain high efficiency and stable operation of the steam turbine, it is essential to reduce the displacement of the internal casing 5.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、従来の蒸気タービンにおいては、上述の
ように外部ケーシング６は外圧を受ける圧力容器であり
、しかも非常に大きな構造物であるため、補強板を取付
けなり、板厚を増す等の対策を請じても圧力による変形
を充分に防止することはできない。(Problems to be Solved by the Invention) However, in conventional steam turbines, as mentioned above, the outer casing 6 is a pressure vessel that receives external pressure, and is a very large structure, so it is necessary to attach a reinforcing plate. Even if measures such as increasing the plate thickness are taken, deformation due to pressure cannot be sufficiently prevented.
第３図中の破線６’ｂは外部ケーシング下半部６ｂの変
形の状態を拡大して示すもので、このような変形が生ず
ると、リブ１３．サポート台１５も１３’、１５’のよ
うに変位するため、これらに支持されている内部ケーシ
ング５も変位してしまう。The broken line 6'b in FIG. 3 shows an enlarged view of the state of deformation of the lower half 6b of the outer casing, and when such deformation occurs, the ribs 13. Since the support stand 15 is also displaced like 13' and 15', the internal casing 5 supported by these is also displaced.
従って、蒸気タービンの停止時にタービンロータ１と内
部ケーシング５の中心がよく合致するように組立てられ
た蒸気タービンにおいても、運転開始後、復水器の真空
度が徐々に低下してくると、外部ケーシング６に加わる
外圧も次第に大きくなり、ロータと内部ケーシングの中
心にはずれが生じるようになる。Therefore, even in a steam turbine assembled so that the centers of the turbine rotor 1 and the internal casing 5 coincide well when the steam turbine is stopped, if the degree of vacuum in the condenser gradually decreases after the start of operation, the external The external pressure applied to the casing 6 also gradually increases, and the center of the rotor and the inner casing become misaligned.
このため、従来の蒸気タービンではロータ１とノズルダ
イヤフラム３の間隙および羽根車２と内部ケーシング５
の間隙を上述の変位を考慮して設定せざるを得す、その
結果、設計には変位の不確定要素を加味した裕度が必要
となり、漏洩蒸気が増加してタービン効率が低下すると
いう欠点があった。For this reason, in conventional steam turbines, there is a gap between the rotor 1 and the nozzle diaphragm 3, and between the impeller 2 and the internal casing 5.
The gap must be set taking into account the above-mentioned displacement, and as a result, the design requires a margin that takes into account the uncertainty of displacement, which increases leakage steam and reduces turbine efficiency. was there.
また、近年設置される蒸気タービンはエネルギー効率の
観点から大容量化される傾向にあり、それに伴い内部ケ
ーシングや外部ケーシング等も大形化する上、前述のよ
うに外部ケーシングの変形を防止するなめ、リブ等の補
強や板厚の増大に伴い蒸気タービン低圧部の重量は非常
に大きくなってきている。この重量により基礎台が変形
すると、それに伴って外部ケーシングも変形し、サポー
ト台も変位するため、ロータと内部ケーシングの中心が
ずれることになる。このような基礎台の変形はその肉厚
を増加させたり、補強リブを介挿させる等の方法によっ
である程度回避することができるが、これには構築コス
トの著しい増加とスペースファクターの低下という不都
合が伴う。In addition, steam turbines installed in recent years tend to have larger capacities from the perspective of energy efficiency, and as a result, the inner casing, outer casing, etc. have also become larger, and as mentioned above, there is a need to prevent the outer casing from deforming. The weight of the low-pressure section of a steam turbine has become extremely large due to the reinforcement of ribs, etc., and the increase in plate thickness. When the base is deformed due to this weight, the outer casing is also deformed and the support base is also displaced, causing the centers of the rotor and the inner casing to shift. This deformation of the foundation can be avoided to some extent by increasing its wall thickness or inserting reinforcing ribs, but this will significantly increase the construction cost and reduce the space factor. It comes with some inconvenience.
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明の蒸気タービンは、ロータと、その両端を支持す
る軸受と、前記ロータの中央部を収納する内部ケーシン
グと、この内部ケーシングの外側に配置した外部ケーシ
ング上半部と、これらの構体からなる蒸気タービンの重
量を受ける基礎台と、前記蒸気タービンの下方に配置さ
れ、前記基礎台を介さずに重量を負担される復水器とを
備え、前記軸受と内部ケーシングが外部ケーシング下半
部を介さずに基礎台により支持されていることを特徴と
するものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The steam turbine of the present invention includes a rotor, bearings that support both ends of the rotor, an inner casing that houses the center portion of the rotor, and an outer side of the inner casing. an upper half of the outer casing disposed in the upper half of the outer casing; a foundation pedestal comprising these structures that bears the weight of the steam turbine; and a condenser disposed below the steam turbine and bearing the weight without passing through the foundation pedestal. The bearing and the inner casing are supported by a foundation without intervening the lower half of the outer casing.
（作 用）
上述のように、本発明の蒸気タービンは蒸気タービン低
圧部の中で極めて大きな重量を占める外部ケーシング下
半部を介することなく、ロータと内部ケーシングの荷重
を基礎台で支持するようにしたので、基礎台に加わる蒸
気タービン低圧部の重量は大幅に低減し、構築コストが
低下する上、熱変形に伴うラビングの発生の危険性が低
下する。(Function) As described above, the steam turbine of the present invention is designed to support the load of the rotor and internal casing on the foundation without passing through the lower half of the external casing, which occupies an extremely large weight in the low-pressure part of the steam turbine. As a result, the weight of the steam turbine low-pressure section that is applied to the foundation is significantly reduced, reducing construction costs and reducing the risk of rubbing due to thermal deformation.
従って、ロータとノズルダイヤフラム、あるいは羽根車
と内部ケーシングの間隙を小さく設定でき、タービン効
率を高めることができる。Therefore, the gap between the rotor and the nozzle diaphragm or between the impeller and the internal casing can be set small, and the turbine efficiency can be increased.
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. .
なお、第１図において、第２図および第３図におけると
同一の部分には同一の符号を付しである。In FIG. 1, the same parts as in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals.
第１図に示す実施例において、内部ケーシング５は基礎
台１２上に、位置決め固定された外部側板２１の内方に
突出する多数本のパイプステーからなる連結機構２３を
介して固定されている。In the embodiment shown in FIG. 1, the internal casing 5 is fixed onto the base 12 via a connecting mechanism 23 consisting of a large number of pipe stays projecting inward from an external side plate 21 that is positioned and fixed.
内部ケーシング５の上手部は外部ケーシング上半部６ａ
によって覆われ、それらの間も多数本のバイブステーか
らなる連結機構２３によって連結されている。また外部
ケーシング下半部６ｂの上端は外部側板２１の下端に伸
縮継手１８を介して気密にかつ伸縮自在に連結されてい
る。なお、復水器の上部本体１７ａは上方に延びており
、この上部本体の上端は直接、外部ケーシング下半部側
の下端に強固に固着されている。The upper part of the inner casing 5 is the upper half part 6a of the outer casing.
These are also connected by a connecting mechanism 23 consisting of a large number of vibe stays. Further, the upper end of the lower half portion 6b of the outer casing is airtightly and expandably connected to the lower end of the outer side plate 21 via an expansion joint 18. The upper body 17a of the condenser extends upward, and the upper end of the upper body is directly and firmly fixed to the lower end of the lower half of the outer casing.
上述のように構成した本発明装置おいては、外部側板２
１は基礎台１２上に位置決めして固定されており、外部
ケーシング下半部６ｂの圧力変形゛に伴って変位するこ
とはない。In the device of the present invention configured as described above, the outer side plate 2
1 is positioned and fixed on the base 12 and will not be displaced due to pressure deformation of the lower half 6b of the outer casing.
また、蒸気タービン低圧部の外部ケーシング下半部６ｂ
の重量は復水器上部本体１７ａに加わるので、基礎台１
２に加わる蒸気タービンの荷重は大幅に低減する。In addition, the outer casing lower half 6b of the steam turbine low pressure section
Since the weight of is added to the condenser upper body 17a, the foundation 1
2, the steam turbine loads are significantly reduced.
なお、本発明においては外部ケーシングの下半部の重量
が復水器側に加わり、その分だけ復水器１７側の重量は
増大するが、復水器１７は通常、岩盤上に構築された堅
固な架台上に設置されているので、復水器側の重量の増
加はさほどの不都合をもたらさない。In addition, in the present invention, the weight of the lower half of the outer casing is added to the condenser side, and the weight of the condenser 17 side increases by that amount, but the condenser 17 is usually constructed on bedrock. Since it is installed on a rigid frame, the increase in weight on the condenser side does not cause much inconvenience.
また、復水器の上部本体１７ａと外部側板２１の間は伸
縮継手１８によって伸縮自在に連結されているので、復
水器側の重量が増加してもその荷重が基礎台１２に加わ
ることはなく、前述のように、内部ケーシング下半部６
ｂの重量が減った分だけ基礎台１２に加わる′Ｒ重を低
減でき、従って、基礎台１２の変形は僅かなものとなり
、その構築コストを低減させることができる。Furthermore, since the upper main body 17a of the condenser and the external side plate 21 are telescopically connected by the expansion joint 18, even if the weight of the condenser increases, the load will not be applied to the foundation 12. Instead, as mentioned above, the inner casing lower half 6
The 'R weight applied to the base 12 can be reduced by the amount of weight b reduced, and therefore the deformation of the base 12 will be slight, and its construction cost can be reduced.
しかも、外部ケーシング下半部６ｂは内部ケーシング５
を支持しないため、外部ケーシング下半部は剛性を有す
る必要がなくなり、真空を保持するのに十分な強度を有
するだけでよい。Moreover, the outer casing lower half 6b is the inner casing 5.
Because it does not support the outer casing, the lower half of the outer casing does not need to be rigid, it only needs to be strong enough to hold the vacuum.
［発明の効果コ
上述の如く、本発明の蒸気タービンにおいては、低圧部
の外部ケーシング下半部の重量を復水器側に負担させる
ようにしたので、蒸気タービンの重量を支える基礎台の
負担荷重は大幅に低減する。[Effects of the Invention] As mentioned above, in the steam turbine of the present invention, the weight of the lower half of the outer casing in the low pressure section is borne by the condenser side, so the burden on the foundation supporting the weight of the steam turbine is reduced. The load is significantly reduced.
また、内部ケーシングのｘｉを外部ケーシング下半部を
介して基礎台に負担させる従来の場合に問題であった復
水器の内圧低下時の外部ケーシング下半部の変形に伴う
内部ケーシングの変位は防止されるので、この内部ゲー
ジングによって支持されるノズルダイヤプラムの変位も
小さくなり、従って各タービン段落の半径方向の間隙を
小さく設定することができ、漏洩蒸気の減少によりター
ビン効率を向上させることができる上、回転中のロータ
とノズルダイヤフラムが接触して振動を発するような不
都合を回避できる。In addition, the displacement of the internal casing due to the deformation of the lower half of the outer casing when the internal pressure of the condenser decreases, which was a problem in the conventional case where the xi of the inner casing was transferred to the foundation via the lower half of the outer casing, Since the displacement of the nozzle diaphragm supported by this internal gauging is also reduced, the radial clearance of each turbine stage can therefore be set smaller, increasing the turbine efficiency due to the reduction of leakage steam. In addition, it is possible to avoid inconveniences such as vibrations caused by contact between the rotating rotor and the nozzle diaphragm.
また、外部ケーシング下半部は真空容器としての機能を
持つだけでよいので、その補強や基礎台の補強などを省
くことがで、製作費や構築コストを低下させることもで
きる。Furthermore, since the lower half of the outer casing only needs to function as a vacuum container, the manufacturing and construction costs can be reduced by omitting reinforcement of the lower half of the outer casing and reinforcement of the foundation.
第１図は本発明の蒸気タービンの実施例を示す横断面図
、第２図は従来の蒸気タービン低圧部の概略構成を示す
縦断面図、第３図は従来の蒸気タービンの支持方法を説
明する横断面図である。
１・・・・・・・・・ロータ
２・・・・・・・・・羽根車
３・・・・・・・・・ノズルダイヤフラム４・・・・・
・・・・ラビリンスパツキン５・・・・・・・・・内部
ケーシング
６・・・・・・・・・外部ケーシング
６ａ・・・・・・外部ケーシング上半部６ｂ・・・・・
・外部ケーシング下半部７・・・・・・・・・軸受
８・・・・・・・・・蒸気入口管
９・・・・・・・・・入口室
１１・・・・・・・・・基礎台板
１２・・・・・・・・・基礎台
１３・・・・・・・・・リブ
１５・・・・・・・・・サポート台
１７・・・・・・・・・復水器
１７ａ・・・・・・復水器上部本体
１８・・・・・・・・・伸縮継手
１９・・・・・・・・・センターキー
２１・・・・・・・・・外部側板
２３・・・・・・・・・連結機構
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 三俣弘文FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the steam turbine of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional steam turbine low pressure section, and FIG. 3 is an explanation of a conventional method of supporting a steam turbine. FIG. 1... Rotor 2... Impeller 3... Nozzle diaphragm 4...
...Labyrinth packing 5...Inner casing 6...Outer casing 6a...Outer casing upper half 6b...
- External casing lower half 7...Bearing 8...Steam inlet pipe 9...Inlet chamber 11... ...Foundation base plate 12...Foundation base 13...Rib 15...Support base 17... Condenser 17a... Condenser upper body 18... Expansion joint 19... Center key 21... External Side plate 23...Consolidation structure agent Patent attorney Noriyuki Chika Yudo Hirofumi Mitsumata
Claims (2)
タの中央部を収納する内部ケーシングと、この内部ケー
シングの外側に配置した外部ケーシング上半部と、これ
らの構体からなる蒸気タービンの重量を受ける基礎台と
、前記蒸気タービンの下方に配置され、前記基礎台を介
さずに重量を負担される復水器とを備え、前記軸受と内
部ケーシングが外部ケーシング下半部を介さずに基礎台
により支持されていることを特徴とする蒸気タービン。(1) Weight of a steam turbine consisting of a rotor, bearings that support both ends of the rotor, an inner casing that houses the center of the rotor, an upper half of the outer casing located outside the inner casing, and these structures. and a condenser disposed below the steam turbine and whose weight is borne without passing through the foundation; A steam turbine characterized in that it is supported by a stand.
の間に伸縮継手が介挿されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の蒸気タービン。(2) The steam turbine according to claim 1, wherein an expansion joint is inserted between the upper end of the upper body of the condenser and the lower half of the outer casing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24136186A JPS6397805A (en) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | Steam turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24136186A JPS6397805A (en) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | Steam turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397805A true JPS6397805A (en) | 1988-04-28 |
Family
ID=17073145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24136186A Pending JPS6397805A (en) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | Steam turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6397805A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112254A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Casing structure of low-pressure steam turbine |
| CN102635412A (en) * | 2011-02-11 | 2012-08-15 | 阿尔斯通技术有限公司 | Exhaust device for a steam turbine module |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24136186A patent/JPS6397805A/en active Pending
Cited By (5)
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| RU2556728C2 (en) * | 2011-02-11 | 2015-07-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Device for discharge of spent steam, internal structure for steam turbine module and steam turbine module |
| US9243516B2 (en) | 2011-02-11 | 2016-01-26 | Alstom Technology Ltd | Exhaust device for a steam turbine module |
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