JP2000282807A - 蒸気タービン設備 - Google Patents
蒸気タービン設備Info
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- JP2000282807A JP2000282807A JP11092270A JP9227099A JP2000282807A JP 2000282807 A JP2000282807 A JP 2000282807A JP 11092270 A JP11092270 A JP 11092270A JP 9227099 A JP9227099 A JP 9227099A JP 2000282807 A JP2000282807 A JP 2000282807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転部と静止部との伸び差を吸収できる蒸気
タービン設備を得ることである。 【解決手段】 蒸気温度が650℃以上で駆動される超々
高温高圧タービン１と蒸気温度が650℃以下で駆動され
る超高圧タービン２との間に設けられた伸び差低減装置
により、回転部と静止部との伸び差を減少させる。
タービン設備を得ることである。 【解決手段】 蒸気温度が650℃以上で駆動される超々
高温高圧タービン１と蒸気温度が650℃以下で駆動され
る超高圧タービン２との間に設けられた伸び差低減装置
により、回転部と静止部との伸び差を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラント等で
使用される蒸気タービン設備に関する。
使用される蒸気タービン設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電プラントの蒸気条件の高温・高
圧化は、その効率向上に寄与する非常に重要かつ基本的
な要因である。1960年代後半に24.1MPa、538/566℃の一
段再熱の蒸気条件がわが国の事業用火力タービンの標準
的なものとして確立されてからは、最近に至るまで画期
的な進展はみられていなかった。しかし、オイルショッ
ク以来、省エネルギー化が強力に推進され、その後の地
球温暖化問題に対する急速な関心の高まりから火力発電
プラントの高効率化が押し進められている。
圧化は、その効率向上に寄与する非常に重要かつ基本的
な要因である。1960年代後半に24.1MPa、538/566℃の一
段再熱の蒸気条件がわが国の事業用火力タービンの標準
的なものとして確立されてからは、最近に至るまで画期
的な進展はみられていなかった。しかし、オイルショッ
ク以来、省エネルギー化が強力に推進され、その後の地
球温暖化問題に対する急速な関心の高まりから火力発電
プラントの高効率化が押し進められている。
【０００３】発電効率を上げるためには、蒸気タービン
の蒸気温度を上げるのが最も有効である。従来の蒸気タ
ービン設備の蒸気条件は600℃級以下の蒸気温度であ
り、さらなる高温化を従来の材料のままで行うことは困
難である。現在、600℃級以上の蒸気温度を持つ蒸気タ
ービン設備には、オーステナイト系材料を使用すること
になるが、このオーステナイト系材料は、高価であり大
型のものを製作することが困難とされている。
の蒸気温度を上げるのが最も有効である。従来の蒸気タ
ービン設備の蒸気条件は600℃級以下の蒸気温度であ
り、さらなる高温化を従来の材料のままで行うことは困
難である。現在、600℃級以上の蒸気温度を持つ蒸気タ
ービン設備には、オーステナイト系材料を使用すること
になるが、このオーステナイト系材料は、高価であり大
型のものを製作することが困難とされている。
【０００４】そこで、650℃以上の蒸気を使用する超々
高圧高温タービン（ＳＰタービン）を従来の蒸気タービ
ン設備に加えた蒸気タービン設備が考えられている。こ
れは、ＳＰタービンにのみオーステナイト系材料を用い
て650℃以上の蒸気を使用し、他の蒸気タービンは従来
から使用されている材料を用いて650℃以下の蒸気温度
で運転するものである。
高圧高温タービン（ＳＰタービン）を従来の蒸気タービ
ン設備に加えた蒸気タービン設備が考えられている。こ
れは、ＳＰタービンにのみオーステナイト系材料を用い
て650℃以上の蒸気を使用し、他の蒸気タービンは従来
から使用されている材料を用いて650℃以下の蒸気温度
で運転するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、蒸気タービ
ンのケーシング容積が増大しかつ使用条件も高温化する
なか、ロータシャフトの長さおよびシャフト径はますま
す大型化する傾向にあり、これに伴ってタービンの起動
時および低負荷時におけるタービンケーシングとロータ
の相対的な熱膨張による伸び差が無視できないほど大き
くなってきている。特に、ＳＰタービンを従来の蒸気タ
ービン設備に加えた蒸気タービン設備では、熱膨張によ
る伸び差が無視できないほど大きくなることが考えられ
る。
ンのケーシング容積が増大しかつ使用条件も高温化する
なか、ロータシャフトの長さおよびシャフト径はますま
す大型化する傾向にあり、これに伴ってタービンの起動
時および低負荷時におけるタービンケーシングとロータ
の相対的な熱膨張による伸び差が無視できないほど大き
くなってきている。特に、ＳＰタービンを従来の蒸気タ
ービン設備に加えた蒸気タービン設備では、熱膨張によ
る伸び差が無視できないほど大きくなることが考えられ
る。
【０００６】タービンケーシングとロータの相対的な熱
膨張による伸び差を減少するものとして、特公昭55-148
88号公報に示されるものがある。これは、低圧車室スプ
レー装置によりシャフトシールを冷却することで伸び差
を減少させるものであるが、高圧、中圧における伸び差
を減少するものは実用化されていない。
膨張による伸び差を減少するものとして、特公昭55-148
88号公報に示されるものがある。これは、低圧車室スプ
レー装置によりシャフトシールを冷却することで伸び差
を減少させるものであるが、高圧、中圧における伸び差
を減少するものは実用化されていない。
【０００７】一般に、材料は温度が上昇すると熱膨張に
よって伸びる。特に、蒸気タービンのような使用温度範
囲が広く全長が長い場合は熱膨張による伸びは大きい。
ロータとケーシングとの間の熱伝達、あるいは熱伝導の
違い、材料の違いなどに基づく熱膨張差により伸び差は
ロータとケーシングの間に発生する。
よって伸びる。特に、蒸気タービンのような使用温度範
囲が広く全長が長い場合は熱膨張による伸びは大きい。
ロータとケーシングとの間の熱伝達、あるいは熱伝導の
違い、材料の違いなどに基づく熱膨張差により伸び差は
ロータとケーシングの間に発生する。
【０００８】図１０は、ＳＰタービンを従来の蒸気ター
ビン設備に加えた蒸気タービン設備の構成図である。Ｓ
Ｐタービン１ａ、１ｂは、従来のタービン設備である超
高圧タービン（ＶＨＰタービン）２、高圧タービン（Ｈ
Ｐタービン）３、中圧タービン（ＩＰタービン）４ａ、
４ｂ、低圧タービン（ＬＰタービン）５ａ、５ｂのうち
のＶＨＰタービン２に連結されている。
ビン設備に加えた蒸気タービン設備の構成図である。Ｓ
Ｐタービン１ａ、１ｂは、従来のタービン設備である超
高圧タービン（ＶＨＰタービン）２、高圧タービン（Ｈ
Ｐタービン）３、中圧タービン（ＩＰタービン）４ａ、
４ｂ、低圧タービン（ＬＰタービン）５ａ、５ｂのうち
のＶＨＰタービン２に連結されている。
【０００９】ＳＰタービン１ａ、１ｂはＳＰケーシング
６、ＶＨＰタービン２及びＨＰタービン３はＶＨＰ−Ｈ
Ｐケーシング７、ＩＰタービン４ａ、４ｂはＩＰケーシ
ング８、ＬＰタービン５ａはＬＰ−Ａケーシング９ａ、
ＬＰタービン５ｂはＬＰ−Ｂケーシング９ｂに収納され
ている。そして、ＳＰタービン１のＳＰロータ１０はＶ
ＨＰタービン２及びＨＰタービン３のＶＨＰ−ＨＰロー
タ１１と連結され、以下同様に、ＶＨＰ−ＨＰロータ１
１はＩＰロータ１２に、ＩＰロータ１２はＬＰ−Ａロー
タ１３ａに、ＬＰ−Ａロータ１３ａはＬＰ−Ｂロータ１
３ｂにそれぞれ連結されている。そして、これらロータ
は第１軸受台１４、第２軸受台１５、第３軸受台１６、
第４軸受台１７の軸受で保持される。第３軸受台１６に
はスラスト軸受１８が設けられている。
６、ＶＨＰタービン２及びＨＰタービン３はＶＨＰ−Ｈ
Ｐケーシング７、ＩＰタービン４ａ、４ｂはＩＰケーシ
ング８、ＬＰタービン５ａはＬＰ−Ａケーシング９ａ、
ＬＰタービン５ｂはＬＰ−Ｂケーシング９ｂに収納され
ている。そして、ＳＰタービン１のＳＰロータ１０はＶ
ＨＰタービン２及びＨＰタービン３のＶＨＰ−ＨＰロー
タ１１と連結され、以下同様に、ＶＨＰ−ＨＰロータ１
１はＩＰロータ１２に、ＩＰロータ１２はＬＰ−Ａロー
タ１３ａに、ＬＰ−Ａロータ１３ａはＬＰ−Ｂロータ１
３ｂにそれぞれ連結されている。そして、これらロータ
は第１軸受台１４、第２軸受台１５、第３軸受台１６、
第４軸受台１７の軸受で保持される。第３軸受台１６に
はスラスト軸受１８が設けられている。
【００１０】また、ＳＰロータ１０の伸び差を計測する
ＳＰ伸び差計２４がＳＰロータ１０の先端部に設けら
れ、ＬＰロータ１３の伸び差を計測するＬＰ伸び差計２
５がＬＰロータ１３に設けられている。
ＳＰ伸び差計２４がＳＰロータ１０の先端部に設けら
れ、ＬＰロータ１３の伸び差を計測するＬＰ伸び差計２
５がＬＰロータ１３に設けられている。
【００１１】次に、これらロータとケーシングとの間の
軸方向の伸び差について説明する。ＬＰ−Ａケーシング
９ａおよびＬＰ−Ｂケーシング９ｂは重量が重いため、
ＬＰ−Ａ固定点Ａ、ＬＰ−Ｂ固定点Ｂによって基礎に固
定されている。ＬＰ−Ａケーシング９ａ、ＩＰケーシン
グ８、ＶＨＰ−ＨＰケーシング７、ＳＰケーシング６は
繋がっているので、温度上昇とともにＬＰ−Ａ固定点Ａ
から左へケーシングが伸びる。一方、ロータは第３軸受
台１６にあるスラスト軸受１８を起点として、右側にＩ
Ｐロータ１２、ＬＰ−Ａロータ１３ａ、ＬＰ−Ｂロータ
１３ｂが伸び、左側にＶＨＰ−ＨＰロータ１１、ＳＰロ
ータ１０が伸びる。
軸方向の伸び差について説明する。ＬＰ−Ａケーシング
９ａおよびＬＰ−Ｂケーシング９ｂは重量が重いため、
ＬＰ−Ａ固定点Ａ、ＬＰ−Ｂ固定点Ｂによって基礎に固
定されている。ＬＰ−Ａケーシング９ａ、ＩＰケーシン
グ８、ＶＨＰ−ＨＰケーシング７、ＳＰケーシング６は
繋がっているので、温度上昇とともにＬＰ−Ａ固定点Ａ
から左へケーシングが伸びる。一方、ロータは第３軸受
台１６にあるスラスト軸受１８を起点として、右側にＩ
Ｐロータ１２、ＬＰ−Ａロータ１３ａ、ＬＰ−Ｂロータ
１３ｂが伸び、左側にＶＨＰ−ＨＰロータ１１、ＳＰロ
ータ１０が伸びる。
【００１２】図１１は、図１０におけるタービン設備の
伸び差及び軸方向間隙の説明図である。縦軸は伸び差、
横軸はロータの軸位置である。また、ＲＬはロータがケ
ーシングより伸びが大きい場合の最大伸び差（ロータロ
ング）、ＲＳはロータの伸びがケーシングより小さい場
合の最大伸び差（ロータショート）、ＳＳは定常連続運
転時の伸び差（伸び差定格定常値）である。図１１に示
すように、ロータロングＲＬ、ロータショートＲＳ、定
格定常値ＳＳは共に、スラスト軸受１８の位置Ｘ０を起
点として、左右方向に拡大する特性を有している。
伸び差及び軸方向間隙の説明図である。縦軸は伸び差、
横軸はロータの軸位置である。また、ＲＬはロータがケ
ーシングより伸びが大きい場合の最大伸び差（ロータロ
ング）、ＲＳはロータの伸びがケーシングより小さい場
合の最大伸び差（ロータショート）、ＳＳは定常連続運
転時の伸び差（伸び差定格定常値）である。図１１に示
すように、ロータロングＲＬ、ロータショートＲＳ、定
格定常値ＳＳは共に、スラスト軸受１８の位置Ｘ０を起
点として、左右方向に拡大する特性を有している。
【００１３】ここで、各ロータ軸位置での間隙設定値
は、その部位でのロータロングＲＬ及びロータショート
ＲＳに対して余裕をもって設定される。例えば、ロータ
軸位置Ｘ１での間隙設定値は、ロータ軸位置Ｘ１でのロ
ータロングＲＬの値Ａ１及びロータショートＲＳの値Ａ
２に、安全上の観点からマージンＢ１、Ｂ２をそれぞれ
加算したＣＬ１、ＣＬ２と決められる。
は、その部位でのロータロングＲＬ及びロータショート
ＲＳに対して余裕をもって設定される。例えば、ロータ
軸位置Ｘ１での間隙設定値は、ロータ軸位置Ｘ１でのロ
ータロングＲＬの値Ａ１及びロータショートＲＳの値Ａ
２に、安全上の観点からマージンＢ１、Ｂ２をそれぞれ
加算したＣＬ１、ＣＬ２と決められる。
【００１４】蒸気タービンにおいて伸び差が及ぼす影響
は非常に大きい。例えば、回転部と静止部との隙間から
蒸気が漏れることを防ぐラビリンスパッキン（軸封装
置）や、回転部と静止部との間隙部に多大の影響を及ぼ
す。
は非常に大きい。例えば、回転部と静止部との隙間から
蒸気が漏れることを防ぐラビリンスパッキン（軸封装
置）や、回転部と静止部との間隙部に多大の影響を及ぼ
す。
【００１５】図１２は、ＳＰタービン１の概略構成図で
ある。ＳＰタービン１では、ＳＰケーシング６とＳＰロ
ータ１０との間やノズル１９とＳＰロータ１０との間
に、ラビリンスパッキンが設けられるが、伸び差は、こ
のラビリンスパッキンに影響を与え、また、ノズル１９
や羽根２０が設けられた部位での静止部と回転部との間
隙部に影響を与える。
ある。ＳＰタービン１では、ＳＰケーシング６とＳＰロ
ータ１０との間やノズル１９とＳＰロータ１０との間
に、ラビリンスパッキンが設けられるが、伸び差は、こ
のラビリンスパッキンに影響を与え、また、ノズル１９
や羽根２０が設けられた部位での静止部と回転部との間
隙部に影響を与える。
【００１６】図１３に示すように、ＳＰケーシング６と
ＳＰロータ１０との間は、ラビリンスパッキンと呼ばれ
るパッキンリング２１を用いたシール方法で、高温高圧
の蒸気が回転部と静止部との隙間からの漏れを防いでい
る。パッキンリング２１には静止部側フィン２２が設け
られ、ＳＰロータ１０にはロータ側フィン２３が設けら
れている。このシール方法の考え方は、蒸気を迷路のよ
うな通路を通すことで漏れ蒸気の速度を殺し、漏れ蒸気
流量を減らす。
ＳＰロータ１０との間は、ラビリンスパッキンと呼ばれ
るパッキンリング２１を用いたシール方法で、高温高圧
の蒸気が回転部と静止部との隙間からの漏れを防いでい
る。パッキンリング２１には静止部側フィン２２が設け
られ、ＳＰロータ１０にはロータ側フィン２３が設けら
れている。このシール方法の考え方は、蒸気を迷路のよ
うな通路を通すことで漏れ蒸気の速度を殺し、漏れ蒸気
流量を減らす。
【００１７】伸び差が大きくなると、図１４に示すよう
にロータ側フィン２３と静止部側フィン２２が接触しな
いように、フィン間隙ｘ１、ｘ２を調整し、溝幅ｘを拡
げなくてはならない。溝幅ｘを広げると蒸気の通路が迷
路から直線に近くなるので、蒸気速度は下がらなくなり
多くの蒸気が漏れる。漏れを少なくするためにパッキン
リング２１を増やすと、ＳＰロータ１０、ＳＰケーシン
グ６の長さは長くなるだけでなり、伸び差はさらに大き
くなりコストも増大する。
にロータ側フィン２３と静止部側フィン２２が接触しな
いように、フィン間隙ｘ１、ｘ２を調整し、溝幅ｘを拡
げなくてはならない。溝幅ｘを広げると蒸気の通路が迷
路から直線に近くなるので、蒸気速度は下がらなくなり
多くの蒸気が漏れる。漏れを少なくするためにパッキン
リング２１を増やすと、ＳＰロータ１０、ＳＰケーシン
グ６の長さは長くなるだけでなり、伸び差はさらに大き
くなりコストも増大する。
【００１８】図１５はノズル１９や羽根２０が設けられ
た部位での静止部と回転部との間隙部の説明図である。
各々の部位での回転部と静止部の間隙ＣＬは、前述した
ように、ロータロングＲＬまたはロータショートＲＳに
マージンＢ１、Ｂ２を考慮して決定する。伸び差が大き
いと、安全性や信頼性の観点から間隙ＣＬを大きくと
る。そうすると、漏れる蒸気量が多くなるので、蒸気タ
ービンの性能低下の大きな原因となる。
た部位での静止部と回転部との間隙部の説明図である。
各々の部位での回転部と静止部の間隙ＣＬは、前述した
ように、ロータロングＲＬまたはロータショートＲＳに
マージンＢ１、Ｂ２を考慮して決定する。伸び差が大き
いと、安全性や信頼性の観点から間隙ＣＬを大きくと
る。そうすると、漏れる蒸気量が多くなるので、蒸気タ
ービンの性能低下の大きな原因となる。
【００１９】例えば、図１１に示すＳＰタービン１を追
加した蒸気タービン設備は、従来型の蒸気タービン設備
に比べてＳＰタービン１分だけ全長が長くなる。従っ
て、従来型の蒸気タービン設備の伸び差に、ＳＰタービ
ン１の伸び差が加えられることになるので、伸び差はさ
らに大きくなる。ＳＰタービン１はオーステナイト系材
料で製作されることになるが、オーステナイト系材料は
熱膨張による伸びが大きい上に使用温度も高いので、Ｓ
Ｐロータ１０とＳＰケーシング６との間の伸び差は従来
の蒸気タービン設備のものより大きくなる。
加した蒸気タービン設備は、従来型の蒸気タービン設備
に比べてＳＰタービン１分だけ全長が長くなる。従っ
て、従来型の蒸気タービン設備の伸び差に、ＳＰタービ
ン１の伸び差が加えられることになるので、伸び差はさ
らに大きくなる。ＳＰタービン１はオーステナイト系材
料で製作されることになるが、オーステナイト系材料は
熱膨張による伸びが大きい上に使用温度も高いので、Ｓ
Ｐロータ１０とＳＰケーシング６との間の伸び差は従来
の蒸気タービン設備のものより大きくなる。
【００２０】ＳＰタービン１は非常に高い圧力の蒸気を
使用するため、伸び差が大きくなることはそれだけ間隙
を拡げなければならず、そうすると、多くの蒸気が仕事
をすることなく逃げることになるので、大きな性能低下
につながる。
使用するため、伸び差が大きくなることはそれだけ間隙
を拡げなければならず、そうすると、多くの蒸気が仕事
をすることなく逃げることになるので、大きな性能低下
につながる。
【００２１】本発明の目的は、回転部と静止部との伸び
差を吸収できる蒸気タービン設備を得ることである。
差を吸収できる蒸気タービン設備を得ることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
蒸気タービン設備は、蒸気温度が650℃以上で駆動され
る超々高圧高温タービンと、蒸気温度が650℃以下で駆
動される超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービ
ン、低圧タービンとを備え、前記超々高圧高温タービン
は、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを35％以上含む
Ｎｉ基合金鋼を使用した蒸気タービン設備において、前
記超々高温高圧タービンと前記超高圧タービンとの間
に、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差低減
装置を設けたことを特徴とする。
蒸気タービン設備は、蒸気温度が650℃以上で駆動され
る超々高圧高温タービンと、蒸気温度が650℃以下で駆
動される超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービ
ン、低圧タービンとを備え、前記超々高圧高温タービン
は、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを35％以上含む
Ｎｉ基合金鋼を使用した蒸気タービン設備において、前
記超々高温高圧タービンと前記超高圧タービンとの間
に、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差低減
装置を設けたことを特徴とする。
【００２３】請求項１の発明に係わる蒸気タービン設備
では、蒸気温度が650℃以上で駆動される超々高温高圧
タービンと蒸気温度が650℃以下で駆動される超高圧タ
ービンとの間に設けられた伸び差低減装置により、回転
部と静止部との伸び差を減少させる。
では、蒸気温度が650℃以上で駆動される超々高温高圧
タービンと蒸気温度が650℃以下で駆動される超高圧タ
ービンとの間に設けられた伸び差低減装置により、回転
部と静止部との伸び差を減少させる。
【００２４】請求項２の発明に係わる蒸気タービン設備
は、蒸気温度が650℃以上で駆動される超々高圧高温タ
ービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動される超高圧タ
ービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービン
と、前記超高圧タービンの抽気を再熱し前記超々高圧高
温タービンに蒸気温度が650℃以上で供給する第１段再
熱器と、高圧タービンの抽気を再熱し前記中圧タービン
に蒸気温度が650℃以下で供給する第２段再熱器とを備
え、前記超々高圧高温タービンは、ノズル、羽根、ロー
タの材料にＮｉを35％以上含むＮｉ基合金鋼を使用した
蒸気タービン設備において、前記超々高温高圧タービン
と前記超高圧タービンとの間に、回転部と静止部との伸
び差を減少させる伸び差低減装置を設けたことを特徴と
する。
は、蒸気温度が650℃以上で駆動される超々高圧高温タ
ービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動される超高圧タ
ービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービン
と、前記超高圧タービンの抽気を再熱し前記超々高圧高
温タービンに蒸気温度が650℃以上で供給する第１段再
熱器と、高圧タービンの抽気を再熱し前記中圧タービン
に蒸気温度が650℃以下で供給する第２段再熱器とを備
え、前記超々高圧高温タービンは、ノズル、羽根、ロー
タの材料にＮｉを35％以上含むＮｉ基合金鋼を使用した
蒸気タービン設備において、前記超々高温高圧タービン
と前記超高圧タービンとの間に、回転部と静止部との伸
び差を減少させる伸び差低減装置を設けたことを特徴と
する。
【００２５】請求項２の発明に係わる蒸気タービン設備
では、ボイラ過熱器や第１段再熱器で得られた蒸気温度
が650℃以上の蒸気で駆動される超々高温高圧タービン
と蒸気温度が650℃以下で駆動される超高圧タービンと
の間に設けられた伸び差低減装置により、回転部と静止
部との伸び差を減少させる。
では、ボイラ過熱器や第１段再熱器で得られた蒸気温度
が650℃以上の蒸気で駆動される超々高温高圧タービン
と蒸気温度が650℃以下で駆動される超高圧タービンと
の間に設けられた伸び差低減装置により、回転部と静止
部との伸び差を減少させる。
【００２６】請求項３の発明に係わる蒸気タービン設備
は、請求項２の発明において、前記超々高圧高温タービ
ン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低
圧タービンは、一軸で構成されたタンデムコンパウンド
型、または前記超々高圧高温タービン、超高圧タービ
ン、高圧タービン、中圧タービンを一軸で構成すると共
に前記低圧タービンを別の一軸で構成したクロスコンパ
ウンド型としたことを特徴とする。
は、請求項２の発明において、前記超々高圧高温タービ
ン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低
圧タービンは、一軸で構成されたタンデムコンパウンド
型、または前記超々高圧高温タービン、超高圧タービ
ン、高圧タービン、中圧タービンを一軸で構成すると共
に前記低圧タービンを別の一軸で構成したクロスコンパ
ウンド型としたことを特徴とする。
【００２７】請求項３の発明に係わる蒸気タービン設備
では、請求項２の発明の作用に加え、タンデムコンパウ
ンド型またはクロスコンバウンド型の超々高温高圧ター
ビンと超高圧タービンとの間に設けられた伸び差低減装
置により、回転部と静止部との伸び差を減少させる。
では、請求項２の発明の作用に加え、タンデムコンパウ
ンド型またはクロスコンバウンド型の超々高温高圧ター
ビンと超高圧タービンとの間に設けられた伸び差低減装
置により、回転部と静止部との伸び差を減少させる。
【００２８】請求項４の発明に係わる蒸気タービン設備
は、蒸気温度が650℃以上で駆動される超々高圧高温タ
ービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動される高圧ター
ビン、中圧タービン、低圧タービンと、前記高圧タービ
ンの抽気を再熱し前記中圧タービンに蒸気温度が650℃
以上で供給する再熱器とを備え、前記超々高圧高温ター
ビンは、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを35％以上
含むＮｉ基合金鋼を使用した蒸気タービン設備におい
て、前記超々高温高圧タービンと前記超高圧タービンと
の間に、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差
低減装置を設けたことを特徴とする蒸気タービン設備。
は、蒸気温度が650℃以上で駆動される超々高圧高温タ
ービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動される高圧ター
ビン、中圧タービン、低圧タービンと、前記高圧タービ
ンの抽気を再熱し前記中圧タービンに蒸気温度が650℃
以上で供給する再熱器とを備え、前記超々高圧高温ター
ビンは、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを35％以上
含むＮｉ基合金鋼を使用した蒸気タービン設備におい
て、前記超々高温高圧タービンと前記超高圧タービンと
の間に、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差
低減装置を設けたことを特徴とする蒸気タービン設備。
【００２９】請求項４の発明に係わる蒸気タービン設備
では、ボイラ過熱器で得られた蒸気温度が650℃以上の
蒸気で駆動される超々高温高圧タービンと蒸気温度が65
0℃以下で駆動される高圧タービンとの間に設けられた
伸び差低減装置により、回転部と静止部との伸び差を減
少させる。
では、ボイラ過熱器で得られた蒸気温度が650℃以上の
蒸気で駆動される超々高温高圧タービンと蒸気温度が65
0℃以下で駆動される高圧タービンとの間に設けられた
伸び差低減装置により、回転部と静止部との伸び差を減
少させる。
【００３０】請求項５の発明に係わる蒸気タービン設備
は、請求項４の発明において、前記超々高圧高温タービ
ン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンは、一
軸で構成されたタンデムコンパウンド型、または前記超
々高圧高温タービン、高圧タービン、中圧タービンを一
軸で構成すると共に前記低圧タービンを別の一軸で構成
したクロスコンパウンド型としたことを特徴とする。
は、請求項４の発明において、前記超々高圧高温タービ
ン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンは、一
軸で構成されたタンデムコンパウンド型、または前記超
々高圧高温タービン、高圧タービン、中圧タービンを一
軸で構成すると共に前記低圧タービンを別の一軸で構成
したクロスコンパウンド型としたことを特徴とする。
【００３１】請求項５の発明に係わる蒸気タービン設備
では、請求項４の発明の作用に加え、タンデムコンパウ
ンド型またはクロスコンバウンド型の超々高温高圧ター
ビンと高圧タービンとの間に設けられた伸び差低減装置
により、回転部と静止部との伸び差を減少させる。
では、請求項４の発明の作用に加え、タンデムコンパウ
ンド型またはクロスコンバウンド型の超々高温高圧ター
ビンと高圧タービンとの間に設けられた伸び差低減装置
により、回転部と静止部との伸び差を減少させる。
【００３２】請求項６の発明に係わる蒸気タービン設備
は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明におい
て、前記伸び差低減装置は、前記超々高圧高温タービン
ロータと前記超高圧タービンロータとの間に設けられ軸
方向変位吸収機構を有する軸継手装置であることを特徴
とする。
は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明におい
て、前記伸び差低減装置は、前記超々高圧高温タービン
ロータと前記超高圧タービンロータとの間に設けられ軸
方向変位吸収機構を有する軸継手装置であることを特徴
とする。
【００３３】請求項６の発明に係わる蒸気タービン設備
では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明の作
用に加え、前記超々高圧高温タービンロータと前記超高
圧タービンロータとの間に設けられた軸継手装置によ
り、軸方向変位を吸収して回転部と静止部との伸び差を
減少させる。
では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明の作
用に加え、前記超々高圧高温タービンロータと前記超高
圧タービンロータとの間に設けられた軸継手装置によ
り、軸方向変位を吸収して回転部と静止部との伸び差を
減少させる。
【００３４】請求項７の発明に係わる蒸気タービン設備
は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明におい
て、前記伸び差低減装置は、前記超々高圧高温タービン
の静止部の位置を変化させる静止部移動装置であること
を特徴とする。
は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明におい
て、前記伸び差低減装置は、前記超々高圧高温タービン
の静止部の位置を変化させる静止部移動装置であること
を特徴とする。
【００３５】請求項７の発明に係わる蒸気タービン設備
では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明の作
用に加え、静止部移動装置により、超々高圧高温タービ
ンの静止部の位置を変化させて回転部と静止部との伸び
差を減少させる。
では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の発明の作
用に加え、静止部移動装置により、超々高圧高温タービ
ンの静止部の位置を変化させて回転部と静止部との伸び
差を減少させる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タ
ービン設備の構成図である。この第１の実施の形態は、
図１０に示した蒸気タービン設備に対し、回転部と静止
部との伸び差を減少させる伸び差低減装置としての軸継
手装置２６がＳＰロータ１０とＶＨＰ−ＨＰロータ１１
との間に追加して設けられている。
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タ
ービン設備の構成図である。この第１の実施の形態は、
図１０に示した蒸気タービン設備に対し、回転部と静止
部との伸び差を減少させる伸び差低減装置としての軸継
手装置２６がＳＰロータ１０とＶＨＰ−ＨＰロータ１１
との間に追加して設けられている。
【００３７】ＳＰタービン１は蒸気温度が650℃以上で
駆動され、ＶＨＰタービン２、ＨＰタービン３、ＩＰタ
ービン４、ＬＰタービン５は、蒸気温度が650℃以下で
駆動される。ＳＰタービン１は、ノズル、羽根、ロータ
の材料にＮｉを35％以上含むＮｉ基合金鋼を使用して形
成されている。
駆動され、ＶＨＰタービン２、ＨＰタービン３、ＩＰタ
ービン４、ＬＰタービン５は、蒸気温度が650℃以下で
駆動される。ＳＰタービン１は、ノズル、羽根、ロータ
の材料にＮｉを35％以上含むＮｉ基合金鋼を使用して形
成されている。
【００３８】軸継手装置２６は軸方向変位を吸収して回
転部と静止部との伸び差を減少させる軸方向変位吸収機
構を有している。また、第３軸受装置１６のスラスト軸
受１８ａに加え、第１軸受装置１４にスラスト軸受１８
ｂが設けられている。そして、スラスト軸受１８ｂを設
けたことに伴い、ＳＰ伸び差計２４は軸継手装置２６側
に設け、その軸継手装置２６を挟んでＶＨＰ伸び差計２
７が追加して設けられている。
転部と静止部との伸び差を減少させる軸方向変位吸収機
構を有している。また、第３軸受装置１６のスラスト軸
受１８ａに加え、第１軸受装置１４にスラスト軸受１８
ｂが設けられている。そして、スラスト軸受１８ｂを設
けたことに伴い、ＳＰ伸び差計２４は軸継手装置２６側
に設け、その軸継手装置２６を挟んでＶＨＰ伸び差計２
７が追加して設けられている。
【００３９】図２は軸継手装置２６の説明図である。図
２に示すように、軸継手装置２６はＳＰロータ１０とＶ
ＨＰ−ＨＰロータ１１との間に設けられ、第１軸受装置
１４にスラスト軸受１８ｂを起点とする伸び差、及び第
３軸受装置１６のスラスト軸受１８ａを起点とする伸び
差を吸収する。その他の構成は、図１０に示した蒸気タ
ービン設備と同一であるので、同一要素には同一符号を
付しその説明は省略する。
２に示すように、軸継手装置２６はＳＰロータ１０とＶ
ＨＰ−ＨＰロータ１１との間に設けられ、第１軸受装置
１４にスラスト軸受１８ｂを起点とする伸び差、及び第
３軸受装置１６のスラスト軸受１８ａを起点とする伸び
差を吸収する。その他の構成は、図１０に示した蒸気タ
ービン設備と同一であるので、同一要素には同一符号を
付しその説明は省略する。
【００４０】図３は本発明の第１の実施の形態における
蒸気タービン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図であ
る。図３に示すように、ロータロングＲＬ、ロータショ
ートＲＳ、定格定常値ＳＳは共に、スラスト軸受１８ａ
の位置Ｘ０ａ及びスラスト軸受１８ｂの位置Ｘ０ｂを起
点とし、軸継手装置２６の位置で不連続となっている。
従って、ＶＨＰタービン２の伸び差とＨＰタービン３の
伸び差とがＳＰタービン１の伸び差に全く影響しない。
これにより、ＳＰタービン１の伸び差が低く抑えられ
る。
蒸気タービン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図であ
る。図３に示すように、ロータロングＲＬ、ロータショ
ートＲＳ、定格定常値ＳＳは共に、スラスト軸受１８ａ
の位置Ｘ０ａ及びスラスト軸受１８ｂの位置Ｘ０ｂを起
点とし、軸継手装置２６の位置で不連続となっている。
従って、ＶＨＰタービン２の伸び差とＨＰタービン３の
伸び差とがＳＰタービン１の伸び差に全く影響しない。
これにより、ＳＰタービン１の伸び差が低く抑えられ
る。
【００４１】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図４は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気ター
ビン設備の構成図である。この第２の実施の形態は、図
１に示した第１の実施の形態に対し、回転部と静止部と
の伸び差を減少させる伸び差低減装置としての静止部移
動装置２８がＳＰロータ１０とＶＨＰ−ＨＰロータ１１
との間に追加して設けられている。この静止部移動装置
２８はＳＰタービン１の静止部の位置を変化させ、回転
部と静止部との伸び差を減少させる。
る。図４は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気ター
ビン設備の構成図である。この第２の実施の形態は、図
１に示した第１の実施の形態に対し、回転部と静止部と
の伸び差を減少させる伸び差低減装置としての静止部移
動装置２８がＳＰロータ１０とＶＨＰ−ＨＰロータ１１
との間に追加して設けられている。この静止部移動装置
２８はＳＰタービン１の静止部の位置を変化させ、回転
部と静止部との伸び差を減少させる。
【００４２】第２の実施の形態では、ＳＰタービン１か
らＬＰ−Ａタービン４ａまで繋がっていたケーシング
を、ＳＰケーシング６だけ繋ぎを開放し独立させる。独
立したＳＰケーシング６は、静止部移動装置２８により
軸方向に移動可能となっている。静止部移動装置２８
は、第１の軸受台１４を前部軸受台１４ａと後部軸受台
１４Ｂとで構成したものであり、図示省略の油圧やモー
タなどで軸方向に移動できるようになっている。すなわ
ち、ＳＰ伸び差計２４及びＶＨＰ伸び差計２７からの情
報を基に、図示省略の油圧やモータなどで軸方向に動か
すことによって伸び差を制御する。その他の構成は、図
１に示した蒸気タービン設備と同一であるので、同一要
素には同一符号を付しその説明は省略する。
らＬＰ−Ａタービン４ａまで繋がっていたケーシング
を、ＳＰケーシング６だけ繋ぎを開放し独立させる。独
立したＳＰケーシング６は、静止部移動装置２８により
軸方向に移動可能となっている。静止部移動装置２８
は、第１の軸受台１４を前部軸受台１４ａと後部軸受台
１４Ｂとで構成したものであり、図示省略の油圧やモー
タなどで軸方向に移動できるようになっている。すなわ
ち、ＳＰ伸び差計２４及びＶＨＰ伸び差計２７からの情
報を基に、図示省略の油圧やモータなどで軸方向に動か
すことによって伸び差を制御する。その他の構成は、図
１に示した蒸気タービン設備と同一であるので、同一要
素には同一符号を付しその説明は省略する。
【００４３】図５は本発明の第２の実施の形態における
蒸気タービン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図であ
る。図４では、ＳＰ伸び差計２４の値を０となるよう
に、静止部移動装置２８（前部軸受台１４ａ、後部軸受
台１４ｂ）によりＳＰケーシング６を移動制御した場合
の伸び差を示す。
蒸気タービン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図であ
る。図４では、ＳＰ伸び差計２４の値を０となるよう
に、静止部移動装置２８（前部軸受台１４ａ、後部軸受
台１４ｂ）によりＳＰケーシング６を移動制御した場合
の伸び差を示す。
【００４４】図５に示すように、ロータロングＲＬ、ロ
ータショートＲＳ、定格定常値ＳＳは、スラスト軸受１
８の位置Ｘ０を起点とし、静止部移動装置２８の位置で
不連続となっている。従って、ＳＰタービン１の伸び差
は第２の実施の形態によるケーシング制御を使用する
と、ＶＨＰタービン２及びＨＰタービン３の伸び差がＳ
Ｐタービン１の伸び差に全く影響しない。これにより、
ＳＰタービン１の伸び差が低く抑えられる。
ータショートＲＳ、定格定常値ＳＳは、スラスト軸受１
８の位置Ｘ０を起点とし、静止部移動装置２８の位置で
不連続となっている。従って、ＳＰタービン１の伸び差
は第２の実施の形態によるケーシング制御を使用する
と、ＶＨＰタービン２及びＨＰタービン３の伸び差がＳ
Ｐタービン１の伸び差に全く影響しない。これにより、
ＳＰタービン１の伸び差が低く抑えられる。
【００４５】次に、図６はＳＰタービン１を独立して設
置したタンデムコンパウンド型の２段再熱蒸気タービン
設備の構成図であり、このような２段再熱の蒸気タービ
ン設備に対して、回転部と静止部との伸び差を減少させ
る伸び差低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動
装置２８を設けることも可能である。なお、図６では伸
び差低減装置の図示は省略しているが、第１の実施の形
態及び第２の実施の形態と同様に、伸び差低減装置はＳ
Ｐタービン１とＶＨＰタービン２との間に設けられる。
置したタンデムコンパウンド型の２段再熱蒸気タービン
設備の構成図であり、このような２段再熱の蒸気タービ
ン設備に対して、回転部と静止部との伸び差を減少させ
る伸び差低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動
装置２８を設けることも可能である。なお、図６では伸
び差低減装置の図示は省略しているが、第１の実施の形
態及び第２の実施の形態と同様に、伸び差低減装置はＳ
Ｐタービン１とＶＨＰタービン２との間に設けられる。
【００４６】図６において、ＳＰタービン１は独立して
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＶＨ
Ｐタービン２に連結され、ＳＰタービン１、ＶＨＰター
ビン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、ＬＰタービ
ン５ａ、５ｂ、発電機３２は、一軸で連結されてタンデ
ムコンパウンド型となっている。
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＶＨ
Ｐタービン２に連結され、ＳＰタービン１、ＶＨＰター
ビン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、ＬＰタービ
ン５ａ、５ｂ、発電機３２は、一軸で連結されてタンデ
ムコンパウンド型となっている。
【００４７】ＳＰタービン１にはボイラ過熱器２９から
蒸気温度が650℃以上の蒸気が供給され駆動される。Ｓ
Ｐタービン１で仕事を終えた蒸気は650℃以下の蒸気と
なってＶＨＰタービン２及びＨＰタービン３に導かれ
る。ＶＨＰタービン２で仕事を終えた蒸気は第１段再熱
器３０で再過熱され、再過熱された蒸気は蒸気温度が65
0℃以上となってＳＰタービン１に導かれる。
蒸気温度が650℃以上の蒸気が供給され駆動される。Ｓ
Ｐタービン１で仕事を終えた蒸気は650℃以下の蒸気と
なってＶＨＰタービン２及びＨＰタービン３に導かれ
る。ＶＨＰタービン２で仕事を終えた蒸気は第１段再熱
器３０で再過熱され、再過熱された蒸気は蒸気温度が65
0℃以上となってＳＰタービン１に導かれる。
【００４８】一方、ＨＰタービン２で仕事を終えた蒸気
は第２段再熱器３１で再過熱されＩＰタービン４に供給
される。このＩＰタービン４に供給される蒸気は蒸気温
度が650℃以下の蒸気である。以下、ＩＰタービン４で
仕事を終えた蒸気はＬＰ−Ａタービン５ａ及びＬＰ−Ｂ
タービン５ｂに供給される。
は第２段再熱器３１で再過熱されＩＰタービン４に供給
される。このＩＰタービン４に供給される蒸気は蒸気温
度が650℃以下の蒸気である。以下、ＩＰタービン４で
仕事を終えた蒸気はＬＰ−Ａタービン５ａ及びＬＰ−Ｂ
タービン５ｂに供給される。
【００４９】このように、タンデムコンパウンド型の蒸
気タービン設備のＳＰタービン１にはボイラ過熱器２９
及び第１段再熱器３０から蒸気温度が650℃以上の蒸気
を流し、ＳＰタービン１以外の蒸気タービン、すなわち
ＶＨＰタービン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、
ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン５ｂには蒸気
温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
気タービン設備のＳＰタービン１にはボイラ過熱器２９
及び第１段再熱器３０から蒸気温度が650℃以上の蒸気
を流し、ＳＰタービン１以外の蒸気タービン、すなわち
ＶＨＰタービン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、
ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン５ｂには蒸気
温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
【００５０】次に、図７はＳＰタービン１を独立して設
置したクロスコンパウンド型の２段再熱蒸気タービン設
備の構成図であり、このような２段再熱の蒸気タービン
設備に対して、回転部と静止部との伸び差を減少させる
伸び差低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動装
置２８を設けることも可能である。なお、図７では伸び
差低減装置の図示は省略しているが、第１の実施の形態
及び第２の実施の形態と同様に、伸び差低減装置はＳＰ
タービン１とＶＨＰタービン２との間に設けられる。
置したクロスコンパウンド型の２段再熱蒸気タービン設
備の構成図であり、このような２段再熱の蒸気タービン
設備に対して、回転部と静止部との伸び差を減少させる
伸び差低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動装
置２８を設けることも可能である。なお、図７では伸び
差低減装置の図示は省略しているが、第１の実施の形態
及び第２の実施の形態と同様に、伸び差低減装置はＳＰ
タービン１とＶＨＰタービン２との間に設けられる。
【００５１】図７において、ＳＰタービン１は独立して
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＶＨ
Ｐタービン２に連結され、ＳＰタービン１、ＶＨＰター
ビン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、発電機３２
ａは一軸で構成されると共に、ＬＰタービン５ａ、５
ｂ、発電機３２ｂは別の一軸で構成されたクロスコンパ
ウンド型となっている。その他の蒸気の流れの構成は、
図６に示したものと同一であるので同一要素には同一符
号を付しその説明は省略する。
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＶＨ
Ｐタービン２に連結され、ＳＰタービン１、ＶＨＰター
ビン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、発電機３２
ａは一軸で構成されると共に、ＬＰタービン５ａ、５
ｂ、発電機３２ｂは別の一軸で構成されたクロスコンパ
ウンド型となっている。その他の蒸気の流れの構成は、
図６に示したものと同一であるので同一要素には同一符
号を付しその説明は省略する。
【００５２】このように、クロスコンパウンド型の蒸気
タービン設備のＳＰタービン１には、ボイラ過熱器２９
及び第１段再熱器３０から蒸気温度が650℃以上の蒸気
を流し、ＳＰタービン１以外の蒸気タービン、すなわち
ＶＨＰタービン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、
ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン５ｂには蒸気
温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
タービン設備のＳＰタービン１には、ボイラ過熱器２９
及び第１段再熱器３０から蒸気温度が650℃以上の蒸気
を流し、ＳＰタービン１以外の蒸気タービン、すなわち
ＶＨＰタービン２、ＨＰタービン３、ＩＰタービン４、
ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン５ｂには蒸気
温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
【００５３】次に、図８はＳＰタービン１を独立して設
置したタンデムコンパウンド型の１段再熱蒸気タービン
設備の構成図であり、ＶＨＰタービン２の設置を省略し
ＳＰタービン１はＨＰタービン３に連結されるタンデム
コンパウンド型の１段再熱蒸気タービン設備である。
置したタンデムコンパウンド型の１段再熱蒸気タービン
設備の構成図であり、ＶＨＰタービン２の設置を省略し
ＳＰタービン１はＨＰタービン３に連結されるタンデム
コンパウンド型の１段再熱蒸気タービン設備である。
【００５４】このような１段再熱の蒸気タービン設備に
対して、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差
低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動装置２８
を設けることも可能である。なお、図８では伸び差低減
装置の図示は省略しているが、伸び差低減装置はＳＰタ
ービン１とＨＰタービン３との間に設けられる。
対して、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差
低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動装置２８
を設けることも可能である。なお、図８では伸び差低減
装置の図示は省略しているが、伸び差低減装置はＳＰタ
ービン１とＨＰタービン３との間に設けられる。
【００５５】図８において、ＳＰタービン１は独立して
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＨＰ
タービン３に連結され、ＳＰタービン１、ＨＰタービン
３、ＩＰタービン４、ＬＰタービン５ａ、５ｂ、発電機
３２は、一軸で連結されてタンデムコンパウンド型とな
っている。
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＨＰ
タービン３に連結され、ＳＰタービン１、ＨＰタービン
３、ＩＰタービン４、ＬＰタービン５ａ、５ｂ、発電機
３２は、一軸で連結されてタンデムコンパウンド型とな
っている。
【００５６】ＳＰタービン１にはボイラ過熱器２９から
蒸気温度が650℃以上の蒸気が供給され駆動される。Ｓ
Ｐタービン１で仕事を終えた蒸気はＨＰタービン３に導
かれる。ＨＰタービン４に供給される蒸気は蒸気温度が
650℃以下の蒸気である。ＨＰタービン２で仕事を終え
た蒸気は第１段再熱器３０で再過熱されＩＰタービン４
に供給される。ＩＰタービン４に供給される蒸気は蒸気
温度が650℃以下の蒸気である。以下、ＩＰタービン４
で仕事を終えた蒸気はＬＰ−Ａタービン５ａ及びＬＰ−
Ｂタービン５ｂに供給される。
蒸気温度が650℃以上の蒸気が供給され駆動される。Ｓ
Ｐタービン１で仕事を終えた蒸気はＨＰタービン３に導
かれる。ＨＰタービン４に供給される蒸気は蒸気温度が
650℃以下の蒸気である。ＨＰタービン２で仕事を終え
た蒸気は第１段再熱器３０で再過熱されＩＰタービン４
に供給される。ＩＰタービン４に供給される蒸気は蒸気
温度が650℃以下の蒸気である。以下、ＩＰタービン４
で仕事を終えた蒸気はＬＰ−Ａタービン５ａ及びＬＰ−
Ｂタービン５ｂに供給される。
【００５７】このように、タンデムコンパウンド型の蒸
気タービン設備のＳＰタービン１にはボイラ過熱器２９
から蒸気温度が650℃以上の蒸気を流し、ＳＰタービン
１以外の蒸気タービン、すなわちＨＰタービン３、ＩＰ
タービン４、ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン
５ｂには蒸気温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
気タービン設備のＳＰタービン１にはボイラ過熱器２９
から蒸気温度が650℃以上の蒸気を流し、ＳＰタービン
１以外の蒸気タービン、すなわちＨＰタービン３、ＩＰ
タービン４、ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン
５ｂには蒸気温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
【００５８】次に、図９はＳＰタービン１を独立して設
置したクロスコンパウンド型の１段再熱蒸気タービン設
備の構成図であり、ＶＨＰタービン２の設置を省略しＳ
Ｐタービン１はＨＰタービン３に連結されるクロスコン
パウンド型の１段再熱蒸気タービン設備である。
置したクロスコンパウンド型の１段再熱蒸気タービン設
備の構成図であり、ＶＨＰタービン２の設置を省略しＳ
Ｐタービン１はＨＰタービン３に連結されるクロスコン
パウンド型の１段再熱蒸気タービン設備である。
【００５９】このような１段再熱の蒸気タービン設備に
対して、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差
低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動装置２８
を設けることも可能である。なお、図９では伸び差低減
装置の図示は省略しているが、伸び差低減装置はＳＰタ
ービン１とＨＰタービン３との間に設けられる。
対して、回転部と静止部との伸び差を減少させる伸び差
低減装置としての軸継手装置２６や静止部移動装置２８
を設けることも可能である。なお、図９では伸び差低減
装置の図示は省略しているが、伸び差低減装置はＳＰタ
ービン１とＨＰタービン３との間に設けられる。
【００６０】図９において、ＳＰタービン１は独立して
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＨＰ
タービン３に連結され、ＳＰタービン１、ＨＰタービン
３、ＩＰタービン４、発電機３２ａは一軸で構成される
と共に、ＬＰタービン５ａ、５ｂ、発電機３２ｂは別の
一軸で構成されたクロスコンパウンド型となっている。
その他の蒸気の流れの構成は、図８に示したものと同一
であるので同一要素には同一符号を付しその説明は省略
する。
設置され、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉを３５％
以上含むＮｉ基合金鋼を使用して高温強度を維持できる
ように構成されている。そして、ＳＰタービン１はＨＰ
タービン３に連結され、ＳＰタービン１、ＨＰタービン
３、ＩＰタービン４、発電機３２ａは一軸で構成される
と共に、ＬＰタービン５ａ、５ｂ、発電機３２ｂは別の
一軸で構成されたクロスコンパウンド型となっている。
その他の蒸気の流れの構成は、図８に示したものと同一
であるので同一要素には同一符号を付しその説明は省略
する。
【００６１】このように、クロスコンパウンド型の蒸気
タービン設備のＳＰタービン１には、ボイラ過熱器２９
から蒸気温度が650℃以上の蒸気を流し、ＳＰタービン
１以外の蒸気タービン、すなわちＨＰタービン３、ＩＰ
タービン４、ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン
５ｂには蒸気温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
タービン設備のＳＰタービン１には、ボイラ過熱器２９
から蒸気温度が650℃以上の蒸気を流し、ＳＰタービン
１以外の蒸気タービン、すなわちＨＰタービン３、ＩＰ
タービン４、ＬＰ−Ａタービン５ａ、ＬＰ−Ｂタービン
５ｂには蒸気温度が６５０℃以下に抑えた蒸気を流す。
【００６２】以上のように、伸び差低減装置として軸継
手装置２６を設けた場合には、軸継手装置２６でロータ
の伸びを吸収し伸び差を小さくする。一方、静止部移動
装置２８を設けた場合には、伸び差計などの情報を基に
ロータの軸方向にケーシングを移動させるので、他のケ
ーシングの伸びに影響されることなくロータとケーシン
グの伸び差を調整できる。
手装置２６を設けた場合には、軸継手装置２６でロータ
の伸びを吸収し伸び差を小さくする。一方、静止部移動
装置２８を設けた場合には、伸び差計などの情報を基に
ロータの軸方向にケーシングを移動させるので、他のケ
ーシングの伸びに影響されることなくロータとケーシン
グの伸び差を調整できる。
【００６３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｓ
Ｐタービンを有した蒸気タービン設備に対して、回転部
と静止部との伸び差を減少させる伸び差低減装置を設け
るので、回転部と静止部との伸び差が抑制される。伸び
差が小さくなることにより、漏れる蒸気量が少なくなり
蒸気タービンの性能は向上する。従って、安全性や信頼
性も向上する。
Ｐタービンを有した蒸気タービン設備に対して、回転部
と静止部との伸び差を減少させる伸び差低減装置を設け
るので、回転部と静止部との伸び差が抑制される。伸び
差が小さくなることにより、漏れる蒸気量が少なくなり
蒸気タービンの性能は向上する。従って、安全性や信頼
性も向上する。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービ
ン設備の構成図。
ン設備の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における伸び差低減
装置としての軸継手装置の説明図。
装置としての軸継手装置の説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における蒸気タービ
ン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図。
ン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービ
ン設備の構成図。
ン設備の構成図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における蒸気タービ
ン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図。
ン設備での伸び差と軸方向間隙の説明図。
【図６】ＳＰタービンを独立して設置したタンデムコン
パウンド型の２段再熱蒸気タービン設備の構成図。
パウンド型の２段再熱蒸気タービン設備の構成図。
【図７】ＳＰタービンを独立して設置したクロスコンパ
ウンド型の２段再熱蒸気タービン設備の構成図。
ウンド型の２段再熱蒸気タービン設備の構成図。
【図８】ＳＰタービンを独立して設置したタンデムコン
パウンド型の１段再熱蒸気タービン設備の構成図。
パウンド型の１段再熱蒸気タービン設備の構成図。
【図９】ＳＰタービンを独立して設置したクロスコンパ
ウンド型の１段再熱蒸気タービン設備の構成図。
ウンド型の１段再熱蒸気タービン設備の構成図。
【図１０】従来型の蒸気タービン設備にＳＰタービンを
加えた蒸気タービン設備の構成図。
加えた蒸気タービン設備の構成図。
【図１１】図１０の蒸気タービン設備での伸び差と軸方
向間隙の説明図。
向間隙の説明図。
【図１２】ＳＰタービンの概略構成図。
【図１３】ラビリンスパッキンの説明図。
【図１４】ラビリンスパッキンの間隙の説明図。
【図１５】羽根およびノズルの間隙の説明図。
１ ＳＰタービン ２ ＶＨＰタービン ３ ＨＰタービン ４ ＩＰタービン ５ ＬＰタービン ６ ＳＰケーシング ７ ＶＨＰ−ＨＰケーシング ８ ＩＰケーシング ９ ＬＰ−Ａケーシング １０ ＳＰロータ １１ ＶＨＰ−ＨＰロータ １２ ＩＰロータ １３ ＬＰロータ １４ 第１軸受台 １５ 第２軸受台 １６ 第３軸受台 １７ 第４軸受台 １８ スラスト軸受 １９ ノズル ２０ 羽根 ２１ パッキンリング ２２ 静止部側フィン ２３ ロータ側フィン ２４ ＳＰ伸び差計 ２５ ＬＰ伸び差計 ２６ 軸継手装置 ２７ ＶＨＰ伸び差計 ２８ 静止部移動装置 ２９ ボイラ過熱器 ３０ 第１段過熱器 ３１ 第２段過熱器 ３２ 発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奧野 研一 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 3G071 AA00 AA01 AA03 AA08 AB01 BA21 DA00 FA07
Claims (7)
- 【請求項１】 蒸気温度が650℃以上で駆動される超々
高圧高温タービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動され
る超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧
タービンとを備え、前記超々高圧高温タービンは、ノズ
ル、羽根、ロータの材料にＮｉを35％以上含むＮｉ基合
金鋼を使用した蒸気タービン設備において、前記超々高
温高圧タービンと前記超高圧タービンとの間に、回転部
と静止部との伸び差を減少させる伸び差低減装置を設け
たことを特徴とする蒸気タービン設備。 - 【請求項２】 蒸気温度が650℃以上で駆動される超々
高圧高温タービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動され
る超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧
タービンと、前記超高圧タービンの抽気を再熱し前記超
々高圧高温タービンに蒸気温度が650℃以上で供給する
第１段再熱器と、高圧タービンの抽気を再熱し前記中圧
タービンに蒸気温度が650℃以下で供給する第２段再熱
器とを備え、前記超々高圧高温タービンは、ノズル、羽
根、ロータの材料にＮｉを35％以上含むＮｉ基合金鋼を
使用した蒸気タービン設備において、前記超々高温高圧
タービンと前記超高圧タービンとの間に、回転部と静止
部との伸び差を減少させる伸び差低減装置を設けたこと
を特徴とする蒸気タービン設備。 - 【請求項３】 前記超々高圧高温タービン、超高圧ター
ビン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンは、
一軸で構成されたタンデムコンパウンド型、または前記
超々高圧高温タービン、超高圧タービン、高圧タービ
ン、中圧タービンを一軸で構成すると共に前記低圧ター
ビンを別の一軸で構成したクロスコンパウンド型とした
ことを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービン設備。 - 【請求項４】 蒸気温度が650℃以上で駆動される超々
高圧高温タービンと、蒸気温度が650℃以下で駆動され
る高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンと、前記
高圧タービンの抽気を再熱し前記中圧タービンに蒸気温
度が650℃以上で供給する再熱器とを備え、前記超々高
圧高温タービンは、ノズル、羽根、ロータの材料にＮｉ
を35％以上含むＮｉ基合金鋼を使用した蒸気タービン設
備において、前記超々高温高圧タービンと前記超高圧タ
ービンとの間に、回転部と静止部との伸び差を減少させ
る伸び差低減装置を設けたことを特徴とする蒸気タービ
ン設備。 - 【請求項５】 前記超々高圧高温タービン、高圧タービ
ン、中圧タービン、低圧タービンは、一軸で構成された
タンデムコンパウンド型、または前記超々高圧高温ター
ビン、高圧タービン、中圧タービンを一軸で構成すると
共に前記低圧タービンを別の一軸で構成したクロスコン
パウンド型としたことを特徴とする請求項４に記載の蒸
気タービン設備。 - 【請求項６】 前記伸び差低減装置は、前記超々高圧高
温タービンロータと前記超高圧タービンロータとの間に
設けられ軸方向変位吸収機構を有する軸継手装置である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項
に記載の蒸気タービン設備。 - 【請求項７】 前記伸び差低減装置は、前記超々高圧高
温タービンの静止部の位置を変化させる静止部移動装置
であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
か１項に記載の蒸気タービン設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09227099A JP4004680B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 蒸気タービン設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09227099A JP4004680B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 蒸気タービン設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282807A true JP2000282807A (ja) | 2000-10-10 |
| JP4004680B2 JP4004680B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=14049713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09227099A Expired - Lifetime JP4004680B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 蒸気タービン設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4004680B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004132272A (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Toshiba Corp | 蒸気タービン軸受装置 |
| AU2006200810B2 (en) * | 2005-04-28 | 2008-09-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine power plant |
| WO2009107410A1 (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン及びガスタービンの保守点検方法 |
| JP2010159702A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | 蒸気タービン発電プラント |
| CN103210184A (zh) * | 2011-03-31 | 2013-07-17 | 三菱重工业株式会社 | 汽轮机的机舱位置调整装置 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP09227099A patent/JP4004680B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103210184B (zh) * | 2011-03-31 | 2016-03-23 | 三菱重工业株式会社 | 汽轮机的机舱位置调整装置 |
| US9441500B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-09-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam turbine casing position adjusting apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4004680B2 (ja) | 2007-11-07 |
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