JPH0355793Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はタービンに係り、特に高炉炉頂ガスな
ど含塵ガスを作業流体とする場合に好適なタービ
ンに関する。

〔従来の技術〕

近年高炉炉頂ガスの保有するエネルギー特に圧
力エネルギーを電気エネルギーとして回収する炉
頂発電システムが実用されている。

しかして高炉から排出された直後の高炉ガスに
は多量のダストが含有されているので、通常はこ
れを除塵器で除塵した後、タービンへ導入するよ
うにしている。そしてこの除塵器としては、従
来、ベンチユリ・スクラバー等の湿式のものが一
般的であつた。

しかしながら、このような湿式の除塵器を用い
ると高温ガスが洗浄水で冷却され、また高圧ガス
がベンチユリ管で絞られて圧損が大きくなるた
め、回収動力が減少してしまい、効率が悪かつ
た。

これを改善するものとして除塵器に乾式のもの
を採用した乾式炉頂圧回収タービン発電設備が大
いに注目されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが乾式の除塵器といえども、ガスがター
ビンを通過する際、後段側では飽和状態となり、
湿式のものと同様にタービンの翼にダストが付着
し易くなり、これがために円滑な運転に支障の生
ずる虞れがある。

また、複数の静翼と動翼からなるグループの、
グループとグループの間にノズルを設けたものが
提案されているが（例えば特開昭52−147209号公
報参照）、この場合噴霧された水滴はガス流に充
分乗り切れず、動翼に到達するまでにかなりの片
寄りを生じ、動翼に対する洗浄効果は乏しいう
え、静翼にあつても、最もダストの付着しやすい
翼背面後縁側のガス流れはくり部への水噴霧はす
こぶる困難であるという問題がある。

本考案は上記実情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的とするところは、ダストの付着が効
果的に防止されるタービンを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、ケーシ
ングに静翼を取付け、ロータに動翼を設け、前記
静翼と動翼が複数段配置されたタービンに於い
て、前記静翼と該静翼の直後に位置する動翼との
間のケーシングに、前記ロータの軸芯方向に向け
てかつ該ロータの軸芯の円周方向に複数の水噴出
器を設け、該水噴出器の少なくとも１つが該ロー
タの軸芯方向に出没可能に構成されていることを
特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成によれば、噴霧された水滴によつて
動翼面ばかりでなく最もダストの付着しやすい静
翼背面に至るまでまんべんなく濡らすことができ
るので、ガス中のダストが翼表面に付着し難くな
る。また、出没用駆動機構を駆動して水噴出器を
ガス通路内に突出させ、その先端から水を噴射さ
せ、静翼と動翼に付着したダストを洗滌すること
ができる。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例を参照して本考案をさら
に詳細に説明する。

第１図は考案の実施例に係るタービンの概略的
な縦断面図であつて、乾式炉頂圧回収タービン発
電設備に採用さているものである。

第１図において１０は主ケーシングであつて、
入口部１２が上流側に、また出口部１４が下流側
にそれぞれ接続されている。また、主ケーシング
１０の内部の入口側には入口ケーシング１６が、
また出口側には筒１８がそれぞれ配設され、ガス
流通路２０が形成されている。そしてこのガス流
通路２０にその胴部周面を晒すようにロータ２２
が配置されている。ロータ２２の前後は延在され
てそれぞれ軸部２４，２６とされており、この軸
部２４，２６が軸受２８，３０によつて支持され
ている。この軸受２８，３０は例えばカーボンリ
ングなど摺動とガス封塞が可能な擢接面を有し、
ロータ２２の支持とガス封塞とを行なつている。
また軸受２８，３０の少なくとも一方には、スラ
スト軸受が設けられている。なお軸部２６の他端
は継手を介して発電装置などに接続され、その出
力が取り出されるよう構成されている。

ロータ２２には動翼３２が、そして主ケーシン
グ１０には静翼３４が、それぞれガス流通路２０
側に取り付けられている。静翼３４はその角度が
可変となるよう取り付けられており、通路２０に
導入されるガスＧの流量に対応して最大の軸出力
が得られるよう構成されている。

しかして主ケーシング１０には、水噴出器３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ……が多数取り付け
られている。この水噴出器のうち一部のもの例え
ば３６ａ，３６ｂは出没用駆動機構３８を備え通
路２０に対して出没可能とされている。また他の
水噴出器例えば３４ｃ，３４ｄは固定式のもので
ある。

水噴出器３６ａ，３６ｂは突出時に通路２０
内、特に翼３２，３４に向けて水を噴射できるノ
ズル（図示せず）を備えている。また水噴出器３
６ｃ，３６ｄは通路２０内に水を噴霧することが
できるノズル（図示せず）を備えている。

なおこれら水噴出器３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，
３６ｄ……は、そのいずれもが水の噴射及び噴霧
の双方が可能なノズルとされると共に、出没用駆
動機構３８を備え通路２０に出没可能となるよう
に構成しても良い。

高炉（図示せず）から排出された炉頂ガスはサ
イクロン等乾式の除塵器を経た後入口部１２に導
入され、静翼３４及び動翼３２が配置されたガス
通路２０を通り出口部１４から排出系統に排出さ
れる。

しかして炉頂ガスを導入してロータ２２を回転
させるに際しては、水噴出器３６ｃ，３６ｄから
水を噴霧させる。噴霧された水は静翼３４、動翼
３２に付着し翼面を濡らすようになる。このよう
に翼面が濡れた状態であると、ガス中のダストは
翼表面に付着し難い状態に保たれる。

また万一翼３２，３４にダストが付着した場合
には、タービン運転休止時に水噴出器３６ａ，３
６ｂをガス通路２０に突出せしめ、その先端から
水を勢いよく噴射させ静翼３４、動翼３２に付着
したダストを洗い流すようにする。このように水
噴出器３６ａ，３６ｂを通路２０内部に突出せし
めることにより、この洗滌による除塵効果が一層
高いものとなる。なお水噴出器３６ａ〜３６ｄを
通路２０内部に突出させて洗滌する操作はタービ
ン運転中にも可能である。

このように本実施例によれば、水噴出器が静翼
後に設けられ、直接動翼前でランダム方向に高速
水噴霧を行なうことにより、噴霧された水滴はガ
ス流に乗つてまんべんなく動翼に到達することが
できる。また静翼にあつては、最もダストの付着
しやすい翼背面後縁側のガス流れのはくり部に対
しても後方より直接に、タービン低速時あるいは
停止時に水噴霧洗浄を行なうことにより、確実且
つ容易に付着ダストを除去することができる。更
に、ノズル噴出口を回転可能にすれば、よりダス
ト付着防止効果を高めることも可能となる。

尚、本考案者らの研究結果によれば、高炉炉頂
ガスを乾式除塵し導入して運転した場合、翼３
２，３４の後段部において、ガスが飽和状態とな
り、前述の湿式除塵した場合と同様にダストの付
着が生じ易いことが判明した。そのため高炉炉頂
ガスを用いる場合には水噴出器３６ａ〜３６ｄは
ガスが飽和状態又はそれに近い状態となる翼後段
部に設けるようにするのが好ましい。

〔考案の効果〕

上述のとおり本考案によれば、静翼とその静翼
の直後の動翼との間に複数の水噴出器を設けたこ
とによつて、まんべんなく翼面を濡らすことがで
きるばかりか、出没可能な水噴出口によつて、最
もダストの付着しやすい部分まで洗滌することが
できる。

またそのためダストの付着によるタービン出力
の低下が防止され、長期連続運転が可能となる。
またアンバランスなダクトの付着によるタービン
の振動の防止される。しかして特に乾式炉頂圧回
収タービン発電設備に用いるに好適であつて、該
発電設備の大幅な出力アツプを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るタービンの縦断
面図である。 １０……主ケーシング、１２……入口部、１４
……出口部、１６……入口ケーシング、１８……
筒、２０……ガス流通路、２２……ロータ、３２
……動翼、３４……静翼、３６ａ，３６ｂ，３６
ｃ，３６ｄ……水噴出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングに静翼を取付け、ロータに動翼を設
   け、前記静翼と動翼が複数段配置されたタービン
   に於いて、前記静翼と該静翼の直後に位置する動
   翼との間のケーシングに、前記ロータの軸心方向
   に向けてかつ該ロータの軸芯の円周方向に複数の
   水噴出器を設け、該水噴出器の少なくとも１つが
   該ロータの軸芯方向に出没可能に構成されている
   ことを特徴とするダスト付着防止装置付タービ
   ン。