JP2019157851A - Steam turbine exhaust device and steam turbine - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力損失を抑制できる蒸気タービン排気装置および蒸気タービンを提供すること。【解決手段】タービンロータで仕事をした蒸気を最終段のタービン段落から排気室を経て排気管から排出する蒸気タービン排気装置において、排気室に突出した上半フランジを有する上半内部ケーシング3aおよび排気室に突出した下半フランジを有する下半内部ケーシングからなり、上半フランジおよび下半フランジが結合部で結合されてタービンロータを収容する内部ケーシングと、内部ケーシングの外周に設けられ、内部ケーシングとの間に排気室を形成する外部ケーシング2と、を備え、外部ケーシングと、上半フランジまたは下半フランジのうち、基準面よりも下流側に位置するフランジ3c、3dとの間に形成された排気室の水平面における断面積が、結合部と外部ケーシングとの間に形成された排気室の水平面における断面積以上である。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam turbine exhaust device and a steam turbine capable of suppressing pressure loss. SOLUTION: In a steam turbine exhaust device for discharging steam worked in a turbine rotor from a turbine paragraph in the final stage through an exhaust chamber and an exhaust pipe, an upper half internal casing 3a having an upper half flange protruding into the exhaust chamber and exhaust. It consists of a lower half inner casing having a lower half flange protruding into the chamber, an inner casing in which the upper half flange and the lower half flange are joined at a joint to accommodate the turbine rotor, and an inner casing provided on the outer periphery of the inner casing. The outer casing 2 is provided between the two, and is formed between the outer casing and the turbines 3c and 3d located on the downstream side of the reference plane of the upper half flange or the lower half flange. The cross-sectional area of the exhaust chamber in the horizontal plane is equal to or larger than the cross-sectional area of the exhaust chamber formed between the joint portion and the outer casing in the horizontal plane. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明の実施形態は、蒸気タービン排気装置および蒸気タービンに関する。 Embodiments described herein relate generally to a steam turbine exhaust device and a steam turbine.
発電プラントでは、ボイラで発生した蒸気が、作動流体としてタービンに供給されるこ
とによって発電を行う。一般的に発電プラントは、高圧タービン、中圧タービン、低圧タ
ービンなどの複数のタービンを備える。発電プラントにおいて、蒸気は、複数のタービン
のそれぞれで順次仕事を行った後に、復水器に導かれて凝縮される。そして、復水器で凝
縮された復水は、再度、ボイラに戻される。
In a power generation plant, steam is generated in a boiler and is generated by being supplied to a turbine as a working fluid. In general, a power plant includes a plurality of turbines such as a high-pressure turbine, a medium-pressure turbine, and a low-pressure turbine. In the power plant, the steam is sequentially worked in each of the plurality of turbines, and then led to a condenser to be condensed. And the condensate condensed by the condenser is returned again to the boiler.
それぞれのタービンには、ロータを収容する外部ケーシングの内側に排気室が設けられ
ており、最終段のタービン段落から蒸気が排気室に流れる。この蒸気は、排気室から排気
管を介して後段の設備に導かれる。
Each turbine is provided with an exhaust chamber inside an outer casing that houses the rotor, and steam flows from the turbine stage at the final stage to the exhaust chamber. This steam is guided from the exhaust chamber to the downstream equipment through the exhaust pipe.
関連技術に係る蒸気タービンについて、図14および図15を用いて説明する。図14
は、関連技術に係る蒸気タービン排気装置の断面図を、図15は、関連技術に係る他の蒸
気タービン排気装置の断面図をそれぞれ示す。図14および図15は、タービンロータの
軸AXの方向からみた断面であり、図中の矢印は蒸気の流れを示す。
A steam turbine according to related art will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a steam turbine exhaust device according to related technology, and FIG. 15 is a cross-sectional view of another steam turbine exhaust device according to related technology. FIG. 14 and FIG. 15 are cross sections seen from the direction of the axis AX of the turbine rotor, and the arrows in the drawings indicate the flow of steam.
図14に示すように、蒸気タービンの最終段落を通過した蒸気(排気)は、外部ケーシ
ング102および内部ケーシング103の間に設けられた排気室108を通過し、上半側
(z方向上側)から下半側に流れた後、排気管109から排出される。この内部ケーシン
グ103は、内部ケーシング上半103aおよび内部ケーシング下半103bを組み合わ
せて構成され、内部ケーシング上半103aの外周面にはフランジ103cが、内部ケー
シング下半103bの外周面にはフランジ103dが、それぞれ排気の流路側に突出して
設けられる。したがって、排気管109へ向かう排気が上半フランジ103cおよび下半
フランジ103dの近傍を通過する際には、流路の断面積が減少して排気の流速が増加し
、圧力損失が生じていた。
As shown in FIG. 14, the steam (exhaust gas) that has passed through the final stage of the steam turbine passes through the
また、図15に示すように、排気管209が周方向に一つ設けられる場合、排気室20
8の周方向に存在する排気が一つの排気管209に向かうため、この排気は特に排気室2
08の出口側208aで乱流になりやすい。さらに、排気室208の出口側208aでは
、排気の流れ方向が排気管209側に偏向されるため、乱流による排気の圧力損失だけで
なく、偏向による排気の圧力損失も生じる可能性がある。
As shown in FIG. 15, when one
Since the exhaust gas existing in the circumferential direction of 8 is directed to one
It tends to be turbulent on the
そこで、本発明が解決しようとする課題は、排気室から排出される排気の圧力損失を抑
制できる蒸気タービン排気装置および蒸気タービンを提供することである。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a steam turbine exhaust device and a steam turbine capable of suppressing the pressure loss of the exhaust discharged from the exhaust chamber.
上記の課題を解決するために、実施形態のタービン排気装置は、タービンロータで仕事
をした蒸気を最終段のタービン段落から排気室を経て排気管から排出する蒸気タービン排
気装置において、前記排気室に突出した上半フランジを有する上半内部ケーシングおよび
前記排気室に突出した下半フランジを有する下半内部ケーシングからなり、前記上半フラ
ンジおよび前記下半フランジが結合部で結合されて前記タービンロータを収容する内部ケ
ーシングと、前記内部ケーシングの外周に設けられ、前記内部ケーシングとの間に前記排
気室を形成する外部ケーシングと、を備え、前記外部ケーシングと、前記上半フランジま
たは前記下半フランジのうち、前記基準面よりも下流側に位置するフランジとの間に形成
された前記排気室の水平面における断面積が、前記結合部と前記外部ケーシングとの間に
形成された前記排気室の水平面における断面積以上である。
In order to solve the above-described problem, the turbine exhaust device according to the embodiment is a steam turbine exhaust device that discharges steam that has worked in a turbine rotor from the turbine stage of the final stage through the exhaust chamber and from the exhaust pipe. An upper half inner casing having a projecting upper half flange and a lower half inner casing having a lower half flange projecting into the exhaust chamber, wherein the upper half flange and the lower half flange are coupled at a coupling portion to An inner casing to be accommodated, and an outer casing provided on an outer periphery of the inner casing and forming the exhaust chamber between the inner casing, the outer casing, and the upper half flange or the lower half flange. Of these, in the horizontal plane of the exhaust chamber formed between the flange located downstream of the reference plane. The cross-sectional area that is greater than or equal to the cross-sectional area in the horizontal plane of the exhaust chamber formed between the outer casing and the coupling portion.
また、他の実施形態のタービン排気装置は、外部から供給された蒸気からの膨張仕事に
よりタービンロータを回転駆動させ、前記タービンロータの最終段を通過した前記蒸気を
排気として排気室から外部に排出する蒸気タービン排気装置において、前記タービンロー
タを収容する内部ケーシングの外周に設けられ、前記内部ケーシングと共に前記排気室を
構成する外部ケーシングと、前記排気室からの前記排気を外部に排出する排気管と、前記
排気管を前記外部ケーシングに連結する配管であり、上流側から下流側へ向かうにつれて
、その流れ方向に垂直な流路断面積が小さくなる連結管と、を備える。
In another embodiment, the turbine exhaust device rotates the turbine rotor by expansion work from steam supplied from the outside, and exhausts the steam that has passed through the final stage of the turbine rotor from the exhaust chamber as exhaust. In the steam turbine exhaust apparatus, an outer casing that is provided on an outer periphery of an inner casing that houses the turbine rotor and that forms the exhaust chamber together with the inner casing, and an exhaust pipe that discharges the exhaust from the exhaust chamber to the outside And a pipe for connecting the exhaust pipe to the outer casing, and a connection pipe whose flow path cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases from the upstream side toward the downstream side.
本発明の実施形態によれば、排気室から排出される排気の圧力損失を抑制できる。 According to the embodiment of the present invention, the pressure loss of the exhaust discharged from the exhaust chamber can be suppressed.
以下、実施形態に係る蒸気タービン排気装置および蒸気タービンについて説明する。 Hereinafter, the steam turbine exhaust device and the steam turbine according to the embodiment will be described.
(第一の実施形態)
まず、第一の実施形態に係る蒸気タービン排気装置および蒸気タービンについて、図1
を用いて説明する。図1は、実施形態に係る蒸気タービン排気装置を含む蒸気タービンの
模式図であり、図中に示す矢印は排気の流れを表す。ここでいう排気とは、蒸気タービン
1のタービン最終段落を通過した後の蒸気を示す。
(First embodiment)
First, a steam turbine exhaust device and a steam turbine according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of a steam turbine including a steam turbine exhaust apparatus according to an embodiment, and arrows shown in the figure represent the flow of exhaust. The exhaust here refers to the steam after passing through the final stage of the
図1に示すように、実施形態に係る蒸気タービン1は、外部ケーシング2と、内部ケー
シング3と、タービンロータ4と、蒸気入口5と、動翼6と、静翼7と、蒸気タービン排
気装置10を有する。ここでは、蒸気タービン1として高圧タービンを例示して説明する
が、この蒸気タービン1は、例えば中圧タービンでもよい。
As shown in FIG. 1, a
蒸気タービン1は、タービンロータ4の一端に設けられた蒸気入口5から蒸気を導入す
る。この蒸気は、動翼6、静翼7を複数組み合わせて構成されるタービン段落で膨張仕事
をした後に、排気として蒸気タービン排気装置10を通過してボイラ(図示せず)に送ら
れる。ボイラに送られた排気は、再度加熱された後に低圧タービン(図示せず)に送られ
、この低圧タービンで仕事をする。
The
外部ケーシング2は、上半と下半とを組み合わせて構成され、内部ケーシング3の外周
に設けられている。すなわち、外部ケーシング2は、内部ケーシング3をその内部に収容
している。外部ケーシング2の詳細については、後述する。
The
内部ケーシング3は、内部ケーシング上半3aと内部ケーシング下半3bとを組み合わ
せて構成され、タービンロータ4を内部に収容する。内部ケーシング上半3aおよび内部
ケーシング下半3bは、タービンロータ4の周方向(回転軸AXを中心とする回転方向)
に間隔を設けて配置された静翼7を、その内周面で支持する。また、内部ケーシング上半
3aおよび内部ケーシング下半3bは、互いを結合させるために、内部ケーシング上半3
aの外周面にはフランジ3cが、内部ケーシング下半3bの外周面にはフランジ3dが、
それぞれ排気室8側に突出して設けられる。
The
The
A
Each is provided protruding toward the exhaust chamber 8 side.
蒸気タービン排気装置10は、タービン段落の最終段側に設けられ、蒸気タービンで仕
事をした後の排気を、より下流の設備である低圧タービンへと導く装置である。蒸気ター
ビン排気装置10は、排気室8と、排気管9とを備える。
The steam
排気室8は、外部ケーシング2の内周面と内部ケーシング3の外周面との間に設けられ
た排気の流路である。すなわち排気室8は、最終段側の外部ケーシング2および内部ケー
シング3により構成された排気の流路である。
The exhaust chamber 8 is an exhaust passage provided between the inner peripheral surface of the
排気管9は、排気を外部へと排出する配管であり、外部ケーシング2の出口側から鉛直
方向(z方向)下向きに延びている。すなわち、本実施形態においては鉛直方向(z方向
)下向きが排気の流れ方向下流側である。なお、本実施形態では鉛直方向下流側に排気管
9が延びる場合を例示して説明するが、この排気管9の構成は上述の場合に限定されず、
例えば排気管9が鉛直方向(z方向)上向きに延びた構成でもよい。
The
For example, the
次に、外部ケーシング2の内周面の構造について、図2から図4を用いて説明する。図
2は、第一の実施形態に係る蒸気タービン排気装置の断面図を、図3は、第一の実施形態
に係る蒸気タービン排気装置の外部ケーシングを抽出した概略の斜視図を、図4は、第一
の実施形態に係る蒸気タービン排気装置の水平断面図をそれぞれ示す。図2の断面は、タ
ービンロータの軸AXの方向からみた断面(yz面)である。また、図4は、図2の水平
断面(xy面)での拡大図である。
Next, the structure of the inner peripheral surface of the
図2に示すように、外部ケーシング2の内周面のうち、下流側に位置するフランジであ
るフランジ3dの面11dと対向する外部ケーシング2の内周面2aは、面11dと平行
である。
As shown in FIG. 2, the inner
また、図3および図4に示すように、内周面2aは、面11dと対向する箇所が、面1
1dと平行になるようにタービンロータの軸AXの方向に延びている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inner
It extends in the direction of the axis AX of the turbine rotor so as to be parallel to 1d.
外部ケーシング2の内周面2aをフランジ3dの面11dと平行にすることで、排気室
8下流側の断面積は、内部ケーシング上半3aおよび内部ケーシング下半3bの結合部分
における排気室8の断面積以上になる。ここでいう排気室8の断面積とは、排気の流れ方
向に垂直な断面での流路の断面積を示す。したがって、排気室8は、上半側から下半側へ
通過する排気の流路の断面積が減少せず、排気の流速が急激に増加しないため、排気の圧
力損失を抑えることができる。
By making the inner
上述した第一の実施形態によれば、外部ケーシング2の内周面のうち、フランジ3dの
面11dと対向する内周面2aをフランジ3dの面11dと平行にすることで、部品数を
増やすことなく排気室8から排気管9へ排出される排気の圧力損失を抑制することができ
る。
According to the first embodiment described above, among the inner peripheral surfaces of the
なお、第一の実施形態においては、フランジ3dの面11dと対向する外部ケーシング
2の内周面2aが、面11dと平行である場合を例示して説明したが、この内周面2aは
少なくとも面11dと対向する箇所が面11dと平行であればよく、例えば図5に示すよ
うに、外部ケーシング2の内周面2aを垂直(z方向)に延ばし、排気管9の内周面に接
続させてもよい。
In the first embodiment, the case where the inner
(第二の実施形態)
次に、第二の実施形態に係る蒸気タービン排気装置および蒸気タービンについて、図6
を用いて説明する。図6は、第二の実施形態に係る蒸気タービン排気装置の断面図である
。なお、第一の実施形態と重複する箇所については、説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a steam turbine exhaust device and a steam turbine according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of the steam turbine exhaust device according to the second embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted about the location which overlaps with 1st embodiment.
第二の実施形態に係る蒸気タービン排気装置において、第一の実施形態との違いは、第
一の実施形態の外部ケーシング2に設けられた内周面2aの代わりに、フランジ3dの面
11dと対向する外部ケーシング2の内周面2bを設けたことである。図6に示すように
、この内周面2bは、フランジ3dの面11dに平行な垂直面(xz面)を基準面として
、この基準面から外部ケーシング2の外周面側に一様に傾いている。この傾きは、排気室
8を通過する排気の流速が急激に変化しない程度、例えば基準面(xz面)からの傾斜角
が45度以下となることが好ましい。このような構造とすることにより、排気室8下流側
の断面積は、内部ケーシング上半3aおよび内部ケーシング下半3bの結合部分における
排気室8の断面積よりも大きくなり、排気の圧力損失を抑えることができる。
In the steam turbine exhaust system according to the second embodiment, the difference from the first embodiment is that the
上述した第二の実施形態によれば、外部ケーシング2のうち、フランジ3dの面11d
と対向する内周面2bを外部ケーシング2の外周面側に傾けることで、第一の実施形態と
同様の効果が得られる。
According to the second embodiment described above, the
By tilting the inner
なお、第二の実施形態では、内周面2bの傾きが一様である場合を例示して説明したが
、この内周面は、下流側に向かうにつれて外部ケーシング2の外周面側に傾いていればよ
く、例えば図7に示すように、軸方向から見て内周面2bが曲面であってもよい。
In addition, although 2nd embodiment illustrated and demonstrated the case where the inclination of the internal
(第三の実施形態)
次に、第三の実施形態に係る蒸気タービン排気装置および蒸気タービンについて、図8
を用いて説明する。図8は、第三の実施形態に係る蒸気タービン排気装置の水平断面図で
ある。なお、第一の実施形態と重複する箇所については、説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a steam turbine exhaust device and a steam turbine according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described. FIG. 8 is a horizontal sectional view of the steam turbine exhaust device according to the third embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted about the location which overlaps with 1st embodiment.
第三の実施形態に係る蒸気タービン排気装置において、第一および第二の実施形態との
違いは、フランジ3dの面11dと対向する外部ケーシング2の内周面2cが、軸AXの
方向に曲がった曲面となる点である。この内周面2cは、フランジ3dの面11dに平行
な垂直面(xz面)を基準面として、この基準面から外部ケーシング2の外周面側に傾い
ている。この傾きは、排気室8を通過する排気の流速が急激に変化しない程度、例えば排
気の流速の変化が10%以内となるように設けられることが好ましい。このような構造と
することにより、排気室8下流側の断面積は、内部ケーシング上半3aおよび内部ケーシ
ング下半3bの結合部分における排気室8の断面積よりも大きくなり、排気の圧力損失を
抑えることができる。
In the steam turbine exhaust apparatus according to the third embodiment, the difference from the first and second embodiments is that the inner
上述した第三の実施形態によれば、外部ケーシング2のうち、フランジ3dの面11d
と対向する内周面2cを軸AXの方向に曲げることで、第一および第二の実施形態と同様
の効果が得られる。
According to the third embodiment described above, the
By bending the inner
(第四の実施形態)
次に、第四の実施形態に係る蒸気タービン排気装置および蒸気タービンについて、図9
を用いて説明する。図9は、第四の実施形態に係る蒸気タービン排気装置を含む蒸気ター
ビンの模式図である。なお、第一から第三の実施形態と重複する箇所については、同じ符
号を付して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a steam turbine exhaust device and a steam turbine according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described. FIG. 9 is a schematic diagram of a steam turbine including a steam turbine exhaust device according to the fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the location which overlaps with 1st to 3rd embodiment.
図9に示すように、蒸気タービン1は、外部ケーシング12と、内部ケーシング3と、
タービンロータ4と、蒸気入口5と、動翼6と、静翼7と、蒸気タービン排気装置20と
を備える。本実施形態は、第一から第三の実施形態における蒸気タービン排気装置10の
代わりに、後述する蒸気タービン排気装置20を設けた点が特徴である。
As shown in FIG. 9, the
A
外部ケーシング12は蒸気タービン1の筐体であり、内部ケーシング3の外周に設けら
れる。すなわち、外部ケーシング12は、その内部に内部ケーシング3を収容する。外部
ケーシング12から排気を排出する外部ケーシング12の出口側には、フランジ12aが
設けられる。その他の構成は、第一の実施形態における外部ケーシング2と同様である。
つまり、内部ケーシング下半3bのフランジ3dにおける面11dと、この面11dに対
向する内周面2aとが互いに平行であるように設計され、排気室18下流側の断面積(外
部ケーシング12の内周面2aと内部ケーシング3との間に設けられた流路の断面積)が
、内部ケーシング上半3aおよび内部ケーシング下半3bの結合部分における排気室18
の断面積(外部ケーシング12と内部ケーシング3との間に設けられた流路の、結合部分
を含む水平断面での断面積)以上となっている。
The
That is, the
Or a cross-sectional area of a flow path provided between the
次に、図9に示した蒸気タービン排気装置20について、さらに図10を用いて説明す
る。図10は、第四の実施形態に係る蒸気タービン排気装置の断面図である。
Next, the steam
図10に示すように、蒸気タービン排気装置20はタービン段落の最終段側に設けられ
、蒸気タービン1で仕事をした後の排気を、より下流の設備である低圧タービンや復水器
へと導く装置である。蒸気タービン排気装置20は、排気室18と、排気管19と、連結
管21とを備える。
As shown in FIG. 10, the steam
排気室18は、外部ケーシング12と内部ケーシング3との間に設けられた流路であり
、タービン最終段を通過した排気を通過させる。すなわち、排気室18は、タービン最終
段側の外部ケーシング12および内部ケーシング3により構成された排気の流路である。
The
排気管19は排気を外部へと排出する配管であり、鉛直方向(z方向)上側に延びてい
る。すなわち、本実施形態においては、鉛直方向(z方向)上側が排気の流れ方向下流側
となる。また、排気管19は、連結管21の下流側に連結される。つまり、フランジ21
aが外部ケーシング12のフランジ12aに、フランジ21bが排気管19のフランジ1
9bにそれぞれ結合され、それらの結合面をボルト等の締結部材により締め付け固定する
。これにより、排気室18、連結管21、および排気管19を連結して排気の流路を形成
する。
The
a is the
Each of the coupling surfaces is fastened and fixed by a fastening member such as a bolt. As a result, the
連結管21は、外部ケーシング12と排気管19とを連結する配管であり、排気室18
と共に排気の流路を構成する。連結管21は、排気の上流側と下流側それぞれの端部にフ
ランジ21aと21bがそれぞれ設けられる。また、本実施形態における連結管21は、
フランジ21a側(上流側)からフランジ21b側(下流側)に向かうにつれて、その流
路の断面積(xy面での断面積)が一定の割合で緩やかに小さくなるように(すなわち、
連結管21が円錐台形に)設計されている。
The connecting
Together with this, an exhaust passage is formed. The connecting
As the direction from the
The connecting
次に、本実施形態の作用について説明する。図示していないボイラで加熱された蒸気は
、主蒸気管を経て蒸気入口5から流入する。この蒸気は、図示していないノズルボックス
を経てタービン段落の初段に供給され、各タービン段落の動翼6および静翼7を順次通過
する。蒸気が動翼6を通過する際には、蒸気が膨張仕事をして動翼6と共にタービンロー
タ4を回転駆動させる。タービンロータ4が回転駆動すると回転軸を介してタービンロー
タ4に連結された発電機(図示していない)が回転駆動し、この発電機が回転エネルギー
を電気エネルギーに変換して発電する。
Next, the operation of this embodiment will be described. Steam heated by a boiler (not shown) flows from the
一方、タービン最終段を通過した蒸気は、排気として排気室18から連結管21に導か
れる。この際、第一の実施形態と同様に、排気室18下流側の断面積が内部ケーシング上
半3aおよび内部ケーシング下半3bの結合部分における断面積以上であるため、排気室
18の上半側から下半側を通過する排気の流速や流れ方向が急激に変化しない。
On the other hand, the steam that has passed through the final stage of the turbine is led from the
さらに、連結管21の断面積(xy面での断面積)は、上流側であるフランジ21a側
から下流側であるフランジ21b側へ向かうにつれて小さくなっている。よって、この排
気が排気室18から連結管21へと導かれるにあたり、排気の流れ方向や流速は緩やかに
変化する。したがって、蒸気タービン排気装置20は、排気室18の下半から上半を通る
排気の圧力損失だけでなく、排気室18から排気管19へ導かれる排気の圧力損失も抑え
ることができる。
Furthermore, the cross-sectional area (cross-sectional area on the xy plane) of the connecting
上述した第四の実施形態によれば、外部ケーシング12の内周面2aと内部ケーシング
下半3bのフランジ3dの面11dとを平行にすると共に、外部ケーシング12と排気管
19との間に連結管21を設けることにより、排気室18の上流側から下流側へ通過する
際の圧力損失だけでなく、排気室18から排気管19へ導かれる排気の圧力損失も抑制す
ることができる。
According to the fourth embodiment described above, the inner
なお、本実施形態においては、連結管21が円錐台形の場合を例示して説明したが、連
結管21は、上流側から下流側に向かうにつれてその流路の断面積が小さくなる構成であ
ればよく、例えば双曲面構造でもよい。また、ここでいう上流側から下流側に向かうにつ
れてその流路の断面積が小さくなる構成とは、上流側であるフランジ21aから下流側で
あるフランジ21bまで絶えず流路の断面積が小さくなる場合に限定されるものではなく
、例えば連結管21の上流側が円錐台形かつ下流側が筒形である場合のように、流れ方向
に沿ってその断面積が変化しない領域を有する構成でもよい。
In the present embodiment, the case where the connecting
また、上述する第四の実施形態では、第一から第三の実施形態における蒸気タービン排
気装置10の代わりに、新たに蒸気タービン排気装置20を設けた場合を例示して説明し
たが、第一から第三の実施形態の蒸気タービンに対して、この蒸気タービン排気装置20
を設けた構成としてもよい。すなわち、図11に示すように、第一の実施形態における外
部ケーシング2と排気管9とを連結管21を介して連結させる構造や、図12に示すよう
に、第二の実施形態における外部ケーシング2と排気管9とを連結管21を介して連結さ
せる構造でもよい。また、第三の実施形態のように、外部ケーシング2の内周面が軸AX
の方向に曲がった曲面である内周面2cである構成に加えて、この外部ケーシング2と排
気管9とを連結管21を介して連結させる構造でもよい。さらに、例えば図13に示すよ
うに、内周面を加工していない外部ケーシング12(すなわち、従来の外部ケーシング)
に対して、蒸気タービン排気装置20を設けた構成としてもよい。
Further, in the fourth embodiment described above, the case where the steam
It is good also as a structure which provided. That is, as shown in FIG. 11, the structure in which the
In addition to the configuration of the inner
On the other hand, the steam
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1.蒸気タービン、2、12.外部ケーシング、2a、2b、2c.内周面、3.内部ケ
ーシング、3a.内部ケーシング上半、3b.内部ケーシング下半、3c、3d、12a
、19b、21a、21b.フランジ、4.タービンロータ、5.蒸気入口、6.動翼、
7.静翼、8、18.排気室、9、19.排気管、10、20.蒸気タービン排気装置、
11c、11d.面、21.連結管
1.
19b, 21a, 21b. Flange, 4. Turbine rotor, 5. Steam inlet, 6. Moving blade,
7). Static blade, 8, 18. Exhaust chamber, 9, 19.
11c, 11d. Surface, 21. Connecting pipe
Claims (6)
ービンロータの最終段を通過した前記蒸気を排気室から外部に排出する蒸気タービン排気
装置において、
前記排気室に突出した上半フランジを有する上半内部ケーシングおよび前記排気室に突
出した下半フランジを有する下半内部ケーシングからなり、前記上半フランジおよび前記
下半フランジが結合部で結合されて前記タービンロータを収容する内部ケーシングと、
前記内部ケーシングの外周に設けられ、前記内部ケーシングとの間に前記排気室を形成
する外部ケーシングと、
を備え、
前記外部ケーシングと、前記上半フランジまたは前記下半フランジのうち、前記基準面
よりも下流側に位置するフランジとの間に形成された前記排気室の水平面における断面積
が、前記結合部と前記外部ケーシングとの間に形成された前記排気室の水平面における断
面積以上である蒸気タービン排気装置。 In a steam turbine exhaust device that rotates a turbine rotor by expansion work from steam supplied from the outside and exhausts the steam that has passed through the final stage of the turbine rotor from an exhaust chamber to the outside,
An upper half inner casing having an upper half flange projecting into the exhaust chamber and a lower half inner casing having a lower half flange projecting into the exhaust chamber, wherein the upper half flange and the lower half flange are coupled at a coupling portion. An inner casing that houses the turbine rotor;
An outer casing provided on an outer periphery of the inner casing and forming the exhaust chamber with the inner casing;
With
A cross-sectional area in a horizontal plane of the exhaust chamber formed between the outer casing and a flange located on the downstream side of the reference surface among the upper half flange or the lower half flange is formed by the coupling portion and the A steam turbine exhaust apparatus having a cross-sectional area in a horizontal plane of the exhaust chamber formed between the outer casing and the outer casing.
置するフランジの面と平行である請求項1に記載の蒸気タービン排気装置。 2. The steam turbine exhaust device according to claim 1, wherein a surface of the outer casing facing a flange located on the downstream side is parallel to a surface of the flange located on the downstream side.
も下流側に向かうにつれて、前記下流側に位置するフランジから離れるように形成される
請求項1に記載の蒸気タービン排気装置。 2. The steam turbine according to claim 1, wherein a surface of the outer casing that faces the flange located on the downstream side is formed so as to move away from the flange located on the downstream side as it goes downstream from the coupling portion. Exhaust system.
この連結管は、上流側から下流側へ向かうにつれて、その流れ方向に垂直な流路断面積
が小さくなる請求項1から3のいずれかに記載の蒸気タービン排気装置。 The exhaust pipe is connected to the outer casing via a connecting pipe;
The steam turbine exhaust device according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting pipe has a flow passage cross-sectional area that is perpendicular to the flow direction as it goes from the upstream side to the downstream side.
ービンロータの最終段を通過した前記蒸気を排気室から外部に排出する蒸気タービン排気
装置において、
前記タービンロータを収容する内部ケーシングの外周に設けられ、前記内部ケーシング
と共に前記排気室を構成する外部ケーシングと、
前記排気室からの前記蒸気を外部に排出する排気管と、
前記外部ケーシングと前記排気管との間に設けられる配管であり、上流側から下流側へ
向かうにつれて、その流れ方向に垂直な流路断面積が小さくなる連結管と、
を備える蒸気タービン排気装置。 In a steam turbine exhaust device that rotates a turbine rotor by expansion work from steam supplied from the outside and exhausts the steam that has passed through the final stage of the turbine rotor from an exhaust chamber to the outside,
An outer casing provided on an outer periphery of an inner casing for accommodating the turbine rotor, and constituting the exhaust chamber together with the inner casing;
An exhaust pipe for discharging the steam from the exhaust chamber to the outside;
A pipe provided between the outer casing and the exhaust pipe, and a connecting pipe whose flow path cross-sectional area perpendicular to the flow direction becomes smaller from the upstream side toward the downstream side,
A steam turbine exhaust system comprising:
前記タービンロータの回転方向に設けられ、外部から導入された蒸気のする仕事によっ
て前記タービンロータと共に回転する動翼と、
請求項1から5のいずれかに記載の蒸気タービン排気装置と、
を備える蒸気タービン。 A turbine rotor,
A moving blade provided in the rotation direction of the turbine rotor and rotating together with the turbine rotor by work of steam introduced from the outside;
A steam turbine exhaust device according to any of claims 1 to 5;
A steam turbine comprising:
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55172602U (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-11 | ||
JPS58148204U (en) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 株式会社日立製作所 | Turbine compartment tightening structure |
JP2001003710A (en) * | 1999-06-15 | 2001-01-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Exhaust device of steam turbine |
JP2007040228A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Hitachi Ltd | Turbine exhaust system |
CN203867639U (en) * | 2014-05-08 | 2014-10-08 | 上海电气电站设备有限公司 | Steam feeding and discharging structure for cylinder of steam turbine |
JP2017172383A (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社東芝 | Steam turbine |
-
2018
- 2018-08-09 JP JP2018150620A patent/JP2019157851A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55172602U (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-11 | ||
JPS58148204U (en) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 株式会社日立製作所 | Turbine compartment tightening structure |
JP2001003710A (en) * | 1999-06-15 | 2001-01-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Exhaust device of steam turbine |
JP2007040228A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Hitachi Ltd | Turbine exhaust system |
CN203867639U (en) * | 2014-05-08 | 2014-10-08 | 上海电气电站设备有限公司 | Steam feeding and discharging structure for cylinder of steam turbine |
JP2017172383A (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社東芝 | Steam turbine |
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