JPH10196311A - 蒸気タービンの中圧初段動翼植込部の加熱防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高中圧一体型の蒸気タービンにおいて、主蒸
気温度の上昇に伴なう中間グランド蒸気エンタルピの上
昇による中圧初段動翼植込部の材力低下を防止するこ
と。 【解決手段】 高圧初段ノズル７の出口部から中圧初段
動翼植込部１６にリークするリーク蒸気を抽出し復水器
２８に導入するリーク蒸気抽出管３６を設ける。このリ
ーク蒸気抽出管３６には圧力調整弁３７が設けられてお
り、その圧力調整弁３７の制御によりリーク蒸気抽出管
３６内の圧力が最適圧力になるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービンの冷却
装置に係り、特に高中圧一体型蒸気タービンにおける中
圧初段動翼植込部の加熱防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の火力発電設備は、地球環境保護の
観点から、ＣＯ_２、ＳＯｘ、ＮＯｘの発生量抑制のため
に高効率化へのニーズが高まる一方の状況にある。火力
発電設備のプラント熱効率の高効率のためには、蒸気温
度の向上が最も有効な手段の一つであるが、現在実用可
能な技術における最高蒸気温度は６００℃程度であり、
例えば当面の目標とされている６５０℃級の蒸気温度を
実用化するためには、いくつかの克服しなければならな
い課題が残されている。

【０００３】その一つが、高中圧一体型タービンにおけ
る中圧初段動翼植込部の材力低下防止技術である。

【０００４】図９は高中圧一体型蒸気タービンの中間グ
ランド部の構成を示す断面図であって、高中圧外部ケー
シング１内には、一半部に高圧タービンを構成する高圧
動翼を設けるとともに他半部に中圧タービンを構成する
中圧動翼を設けた一本のロータ２が配設されており、上
記高圧タービンを構成する部分におけるロータ２の外周
には高圧内部ケーシング３が配設されている。上記高圧
内部ケーシング３の内周には、ノズルボックス４及び高
圧タービンの各段のノズルが順次配設されるとともに、
上記ノズルボックス４と中圧内部ケーシング５に装着さ
れている中圧初段ノズル６との間には、ノズルボックス
４に設けられた高圧初段ノズル７から流出した蒸気が中
圧タービン側に漏出することを規制する中間グランドパ
ッキンヘッド８が配設されている。

【０００５】しかして、上記ノズルボックス４に導入さ
れた主蒸気は高圧初段ノズル７を経て高圧初段動翼９側
に流れ、以後各段の高圧ノズル及び高圧動翼を順次流れ
て、ロータ２に回転力を与える。このようにして高圧タ
ービン部で仕事を行った蒸気は図示しない再熱器で再熱
された後、再熱蒸気室１０内に流入し、中圧初段ノズル
６から中圧初段動翼１１側に、前記高圧タービン部とは
逆方向に流れ、ロータ２に回転力が与えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如き
高中圧一体型の蒸気タービンにおいては、高圧初段ノズ
ル７の出口部からのリーク蒸気１２が中間グランドパッ
キンヘッド８とロータ２との間隙の中間グランド部１３
を通って、中圧初段動翼１１の植込部１４に達し、この
中圧初段動翼植込部１４の温度が上記中間グランド部１
３を通る中間グランドリーク蒸気１５のエンタルピに左
右される。

【０００７】すなわち、中間グランドリーク蒸気１５の
エンタルピが高くなれば、中圧初段動翼植込部１４の温
度が高くなり、中圧初段動翼植込部のロータ材及び動翼
材の材力が低下し、損傷に至る可能性がある。

【０００８】中間グランドリーク蒸気は、再熱蒸気温度
が高い場合は中圧初段動翼植込部の冷却蒸気として作用
するが、再熱蒸気温度が低い場合は逆に中圧初段動翼植
込部の加熱蒸気として作用する。蒸気タービンの技術的
な面から蒸気温度の向上を考慮した場合、高圧初段より
も中圧初段の方が翼長が長いため作用応力が厳しくなる
ことから、再熱蒸気よりも主蒸気の方が温度を高くし易
い。したがって、再熱蒸気を低くしたまま主蒸気温度を
高くするケースが考えられる。このような場合、主蒸気
温度上昇の技術的問題点の１つとなるのが中間グランド
リーク蒸気である。

【０００９】中間グランドリーク蒸気１５は、高圧初段
ノズル７の出口からのリーク蒸気であることから、高圧
初段ノズル入口温度すなわち主蒸気温度が高くなると、
中間グランドリーク蒸気のエンタルピも高くなる。この
ように、主蒸気温度が高く再熱蒸気温度が低い高中圧一
体型タービンにおいては、主蒸気温度を上昇させると高
圧タービン初段ノズル出口から中圧タービン初段動翼植
込部へリークする中間グランド蒸気のエンタルピが上昇
し、これが臨界となって中圧初段動翼植込部の材力低下
を招くことから、主蒸気温度を上昇させるためには、中
間グランド蒸気エンタルピの上昇を抑制する必要があ
る。

【００１０】本発明はこのような点に鑑み、高中圧一体
型の蒸気タービンにおいて、主蒸気温度の上昇に伴なう
中間グランド蒸気エンタルピの上昇による中圧初段動翼
植込部の材力低下を防ぐことのできる加熱防止装置を得
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、高中圧一
体型の蒸気タービンにおいて、高圧初段ノズル出口部か
ら中圧初段動翼植込部にリークするリーク蒸気を抽出し
復水器に導入するリーク蒸気抽出管と、そのリーク蒸気
抽出管の途中に設けられた圧力調整弁と、上記圧力調整
弁の上流側に設けられた第１の圧力検出器および中圧初
段ノズルダイアフラム内輪と中間グランドパッキンヘッ
ドとの間の空間部分の圧力を検出する第２の圧力検出器
の出力信号が入力され、上記圧力調整弁に開度制御信号
を出力する演算器とを有することを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、高中圧一体型の蒸気タービ
ンにおいて、高圧初段ノズル出口部から中圧初段動翼植
込部にリークするリーク蒸気を抽出しタービン抽気管、
給水加熱器、または脱気器に導入するリーク蒸気抽出管
と、そのリーク蒸気抽出管の途中に設けられた圧力調整
弁と、その圧力調整弁の上流側に設けられた第１の圧力
検出器および中圧初段ノズルダイアフラム内輪と中間グ
ランドパッキンヘッドとの間の空間部分の圧力を検出す
る第２の圧力検出器の出力信号が入力され、上記圧力調
整弁に開度制御信号を出力する演算器とを有することを
特徴とする。

【００１３】また、第３の発明は、高中圧一体型の蒸気
タービンにおいて、高圧初段ノズル出口部から中圧初段
動翼植込部にリークするリーク蒸気を抽出し抽気蒸気ヘ
ッダーに導入するリーク蒸気抽出管と、上記抽気蒸気ヘ
ッダーをそれぞれ制御弁を介して複数のタービン抽気管
または給水加熱器或は脱気器に接続する接続管と、上記
リーク蒸気抽出管の途中に設けられた圧力調整弁と、そ
の圧力調整弁の上流側に設けられた第１の圧力検出器お
よび中圧初段ノズルダイアフラム内輪と中間グランドパ
ッキンヘッドとの間の空間部分の圧力を検出する第２の
圧力検出器の出力信号並びに前記各タービン抽気管等の
接続先の圧力信号が入力され、上記圧力調整弁に開度制
御信号を出力するとともに上記制御弁に開閉制御信号を
出力する演算器とを有することを特徴とする。

【００１４】第４の発明は、リーク蒸気抽出管が、高圧
初段ノズル出口部からのリーク蒸気の通路であるノズル
ボックスとロータとの隙間に開口し、ノズルボックスを
貫通し、さらに高圧内部ケーシングおよび高中圧外部ケ
ーシングを貫通して高中圧タービンの外に導出されてい
ることを特徴とする。

【００１５】また、第５の発明は、リーク蒸気抽出管
が、高圧初段ノズル出口部からのリーク蒸気の通路であ
るノズルボックスと中間グランドパッキンヘッドとの間
の空間部分に開口し、高圧内部ケーシングを貫通し、主
蒸気導入管の間を高圧タービン側へ通り抜け、さらに高
中圧外部ケーシングを貫通して高中圧タービンの外に導
出されていることを特徴とする。

【００１６】さらに、第６の発明は、リーク蒸気抽出管
が、中間グランド部に開口し、中間グランドパッキンヘ
ッドを貫通し、高中圧タービンの再熱蒸気室を通過した
後、高中圧外部ケーシングの再熱蒸気入口部を貫通し、
高中圧タービンの外に導出されていることを特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図８を参照して本
発明の実施の形態について説明する。なお、図中図９と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【００１８】図１において、符号２０はボイラであっ
て、そのボイラ２０で発生した蒸気は主蒸気止め弁２１
及び蒸気加減弁２２を経て高圧タービン２３に導入さ
れ、そこで仕事を行なった蒸気は上記ボイラ２０の再熱
器２０ａで再熱され、再熱蒸気弁２４を経て中圧タービ
ン２５に供給される。上記中圧タービン２５に供給され
た蒸気はそこで仕事を行ない、さらに低圧タービン２６
に供給され、そこで仕事を行ない、高圧タービン２３、
中圧タービン２５とともに同軸的に連結された発電機２
７を駆動し、電気エネルギが発生される。

【００１９】一方、低圧タービン２６で仕事を行なった
蒸気は復水器２８で復水され、復水ポンプ２９、復水ブ
ースタポンプ３０を介して低圧給水加熱器３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び脱気器３２に順次送給され、さ
らにボイラ給水ポンプ駆動タービン３３によって駆動さ
れる給水ポンプ３４により高圧給水加熱器３５ａ，３５
ｂ，３５ｃを経てボイラ２０に還流される。

【００２０】ところで、高圧タービン２３及び中圧ター
ビン２５は、図２に示すように、高中圧一体型の蒸気タ
ービンであって、その高中圧タービンにおけるノズルボ
ックス４とロータ２との間隙内にリーク蒸気抽出管３６
が開口されている。

【００２１】上記リーク蒸気抽出管３６は、ノズルボッ
クス４を貫通し、高圧内部ケーシング３及び高中圧外部
ケーシング１を貫通して高中圧タービンの外に導出さ
れ、そのリーク蒸気抽出管３６の先端が復水器２８に接
続されている。上記リーク蒸気抽出管３６にはその途中
に圧力調整弁３７が設けられており、その圧力調整弁３
７の上流側には第１の圧力検出器３８が設けられてい
る。また、図２に示すように、中圧初段ノズルダイアフ
ラム内輪１６と中間グランドパッキンヘッド８との間の
空間部分には第２の圧力検出器３９が挿入装着されてお
り、上記第１及び第２の圧力検出器３８，３９で検出さ
れた圧力信号は演算器４０に入力され（図１）、その演
算器４０からの出力信号によって前記圧力調整弁３７の
開度が制御されるようにしてある。

【００２２】しかして、高圧初段ノズル７の出口からの
リーク蒸気１２は、ノズルボックス４とロータ２の間の
隙間部分からリーク蒸気抽出管３６を介して高中圧ター
ビンの外側へ抽出される。また同時に、中圧初段ノズル
入口リーク蒸気１７は中間グランド部１３を通って高圧
初段ノズル出口リーク蒸気１２と合流し、リーク蒸気抽
出管３６を通り、高中圧タービンの外に抽出され、復水
器２８へ排出される。

【００２３】ところで、リーク蒸気抽出管３６の圧力が
高すぎると高圧初段ノズル出口リーク蒸気は再熱蒸気圧
力に引かれて、中間グランド部１３を通り、中圧初段動
翼植込部１４の方に流れてしまい、また、リーク蒸気抽
出管３６の圧力が低すぎると、中圧初段ノズル入口リー
ク蒸気がリーク蒸気抽出管３６に大量に流れ込み、効率
低下を招くことになる。

【００２４】したがって、上記リーク蒸気抽出管３６の
途中に設けられている圧力調整弁３７の上流側の圧力
が、リーク蒸気抽出管３６に高圧初段ノズル出口リーク
蒸気が全て流れ込み、なおかつ中圧初段ノズル入口リー
ク蒸気が若干流れ込む状態となるように調整される。こ
のリーク蒸気抽出管３６内の最適圧力は、中圧初段ノズ
ル入口リーク蒸気圧力にリンクする。すなわち、リーク
蒸気抽出管の圧力は中圧初段ノズル入口リーク蒸気圧力
に対して、中間グランド部１３の圧損を見込み、それよ
りも若干低めの圧力とするのが望ましい。

【００２５】そこで、中圧初段ノズル入口リーク蒸気圧
力を前記第２の圧力検出器３９により検出し、演算器４
０により、図３の線Ａに示すような予め入力された中圧
初段ノズル入口リーク蒸気圧力とリーク蒸気抽出管３６
の最適圧力の関係から、運転状態に応じた最適圧力を算
出し、その演算器４０から出力される制御信号により圧
力調整弁３７の上流側の圧力が上記最適圧力になるよう
に圧力調整弁３７の開閉制御が行なわれる。

【００２６】また、圧力調整弁３７の上流側の圧力は、
第１の圧力検出器３８で検出され、演算器４０にフィー
ドバックされ、圧力調整操作に反映される。なお、これ
らの操作はすべて演算器４０並びに演算器からの信号に
よって全て自動的に行なわれる。

【００２７】このように、高圧初段ノズル出口のリーク
蒸気を復水器に抽出することにより、このリーク蒸気が
中間グランド部を通って中圧初段動翼植込部に至ること
を防ぐことができ、これにより中圧初段動翼植込部の材
力低下を防ぐことができる。

【００２８】図４は本発明の他の実施の形態を示す図で
あり、ノズルボックス４とロータ２の間の隙間部分から
高圧内部ケーシング３等を貫通して高中圧タービンの外
側に引き出されたリーク蒸気抽出管３６は、その先端部
が低圧給水加熱器のいずれか例えば第２の低圧給水加熱
器３１ｂへの抽気管４１ｂに接続されている。

【００２９】しかして、この場合高圧初段ノズル出口リ
ーク蒸気はリーク蒸気抽出管３６内に回収されそのリー
ク蒸気抽出管３６を経て上記抽気管４１ｂに導入され
る。したがって、高圧初段ノズル出口リーク蒸気が中圧
初段動翼植込部１４に流れることが防止され、中圧初段
動翼植込部１４の材力低下を防止することができるとと
もに、リーク蒸気を給水加熱器に回収することにより、
リーク蒸気を有効に利用でき、熱効率の向上を図ること
ができる。

【００３０】ここで、リーク蒸気抽出管３６の接続先
は、第１の低圧給水加熱器３１ａへの抽気管４１ａでも
よいし、また第３の低圧給水加熱器３１ｃへの抽気管４
１ｃ、第４の低圧給水加熱器３１ｄへの抽気管４１ｄ、
或は脱気器３２または第１の高圧給水加熱器３５ａ等へ
の抽気管４２，４３ａでもよい。また、リーク蒸気抽出
管３６を各給水加熱器や脱気器或はボイラ給水ポンプ駆
動タービン３３へ直接接続してもよい。

【００３１】リーク蒸気抽出管の接続先の選定は、接続
先の圧力によって決まる。すなわち、極力高い給水加熱
器などに接続する方が再生サイクル効果の面から、リー
ク蒸気が有するエネルギーの熱回収効率を高くすること
ができ、より大きな熱効率の向上が得られる。但し、回
収先の圧力があまり高いと高圧初段ノズル出口リーク蒸
気がリーク蒸気抽出管に流れ込まずに、中間グランド部
１３を通って中圧初段動翼植込部の方へ流れてしまう。

【００３２】したがって、リーク蒸気の回収先は、リー
ク蒸気抽出管内の圧力を前記最適圧力以下とすることが
できる接続先の中で最も高い圧力を有するものとするの
が最適である。

【００３３】また、図５は本発明のさらに他の実施の形
態を示す図であり、ノズルボックス４とロータ２の間の
隙間部分から高圧内部ケーシング３等を貫通して高中圧
タービンの外側に引き出されたリーク蒸気抽出管３６が
圧力調整弁３７を介してリーク蒸気回収ヘッダー４４に
接続されている。

【００３４】上記リーク蒸気回収ヘッダー４４は、第２
の低圧給水加熱器３１ｂへの抽気管４１ｂ、第３の低圧
給水加熱器３１ｃへの抽気管４１ｃ、及び第４の低圧給
水加熱器３１ｄへの抽気管４１ｄにそれぞれ接続管４５
ａ，４５ｂ，４５ｃにより接続されており、この各接続
管４５ａ，４５ｂ，４５ｃの途中にはそれぞれＯＮ−Ｏ
ＦＦの電動制御弁４６ａ，４６ｂ，４６ｃが設けられて
いる。また、各抽気管４１ｂ，４１ｃ，４１ｄにはそれ
ぞれ圧力検出器４７ａ，４７ｂ，４７ｃが設けられてお
り、これらの圧力検出器４７ａ，４７ｂ，４７ｃで検出
された圧力信号も演算器４０に入力され、その演算器４
０の出力信号によって各制御弁４６ａ，４６ｂ，４６ｃ
が選択的に開かれるようにしてある。さらに、上記リー
ク蒸気抽出管３６内の圧力は前述と同様に圧力調整弁３
７の開閉制御によって最適値に制御される。

【００３５】次に、リーク蒸気回収ヘッダー４４から先
の接続先の切替方法について説明する。図６はタービン
負荷とリーク蒸気抽出管３６の最適圧力の関係、並びに
抽気管４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの圧力を示す図であり、
リーク蒸気抽出管３６の最適圧力は、前述のように、中
圧初段ノズル入口蒸気圧力から中間グランド部の圧損を
差し引いた圧力よりも若干低い圧力であり、また各抽気
管の圧力は各抽気点のタービン段落通過流量により決ま
る。

【００３６】ここで、各抽気管４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ
の圧力は負荷にほぼ比例して変化するのに対し、リーク
蒸気抽出管３６内の最適圧力は、各抽気管の圧力上昇量
よりも大きな傾きで変化する。

【００３７】これは、リーク蒸気抽出管の最適圧力には
中間グランド部やリーク蒸気抽出管での圧損が加味され
ており、この圧損は負荷のほぼ２乗に比例することが影
響している。

【００３８】ところで、リーク蒸気の最適回収先は、圧
力がリーク蒸気抽出管の最適圧力以下であり、その中で
極力高い圧力を有する場所が最適である。

【００３９】したがって、図６に示すように、例えば１
００％負荷では抽気管４１ｄがリーク蒸気の回収先の最
適点であり、５０％負荷では抽気管４１ｃが最適点とな
り、３０％負荷では抽気管４１ｂが最適点となる。ここ
で例えばリーク蒸気の回収先が１ケ所しか用意されてい
ない場合は、図６に示すように３０％負荷時のリーク蒸
気抽出管の圧力の制約から抽気管４１ｂ以下の圧力を有
する場所しか回収先として選定することができず、１０
０％負荷運転時には更に圧力の高い場所にリーク蒸気を
回収できるにもかかわらず、抽気管４１ｄの圧力以下の
場所にしか回収されないため熱回収効率が低くなってし
まう等の不都合がある。

【００４０】これに対し本実施の形態においては、リー
ク蒸気の回収先を複数用意してあり、運転状態に応じて
回収先を切り替えることにより、熱回収効率を高くする
ことができる。

【００４１】すなわち、圧力検出器３９によって中圧初
段ノズル入口リーク蒸気の圧力を検出し、演算器４０に
よってリーク蒸気抽出管３６の最適圧力を算出し、この
圧力によってリーク蒸気回収先の上限圧力が求められ
る。また同時に圧力検出器４７ａ，４７ｂ，４７ｃによ
って抽気管４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの圧力をそれぞれ検
出し、演算器４０で各抽気管４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの
圧力の中からその運転状態における上限圧力以下で最も
高い圧力のものを選び、リーク蒸気の回収先として選定
する。

【００４２】例えば、回収先として第４の抽気管４１ｄ
が選定された場合は、演算器４０からの信号により制御
弁４６ｃが開き、制御弁４６ａ，４６ｂが閉じられ、リ
ーク蒸気は高中圧タービンからリーク蒸気回収ヘッダー
４４を経て上記抽気管４１ｄの抽気と合流する。

【００４３】また、リーク蒸気回収ヘッダー４４の接続
先としては、上記以外にも第１の抽気管４１ａでもよい
し、脱気器抽気管４２、或はボイラ給水ポンプ駆動ター
ビン駆動蒸気管でもよい。また、各給水加熱器や脱気器
等へ直接接続してもよい。さらにリーク蒸気回収ヘッダ
ー４４からの接続先は３ケ所とは限らず、適宜複数個所
とすることができる。

【００４４】図７は、本発明の他の実施の形態を示す図
であり、基本的には図２に示すものと同一であるが、リ
ーク蒸気を抽出する場所がノズルボックス４と中間グラ
ンドパッキンヘッド８との間の空間部分としてある。

【００４５】すなわち、リーク蒸気抽出管３６はノズル
ボックス４と中間グランドパッキンヘッド８との間の空
間部分に開口しており、そこから高圧内部ケーシング３
を貫通し、主蒸気導入管５０の間を高圧タービン側へ通
り抜け、さらに高中圧外部ケーシング１を貫通して高中
圧タービンの外に引き出されている。なお、この場合ノ
ズルボックス４と中間グランドパッキンヘッド８との間
にリーク蒸気抽出管３６の設置スペースを設けることに
より、ノズルボックス４の固定が不安定となるため、高
圧内部ケーシング３から削り出したノズルボックス固定
輪５１を設ける。

【００４６】しかして、高圧初段ノズル出口部からのリ
ーク蒸気は、ノズルボックス４と中間グランドパッキン
８との間の空間部分から高圧内部ケーシング３等を貫通
するリーク蒸気抽出管３６によって高中圧タービンの外
側に引き出される。一方、若干の中圧初段ノズル入口リ
ーク蒸気も中間グランド部１３を通ってリーク蒸気抽出
管３６に流入し、高圧初段ノズル出口リーク蒸気と共に
高中圧タービン外へ抽出される。その後、上記リーク蒸
気は復水器２８、或は抽気管４１ａ等またはリーク蒸気
回収ヘッダ４４に排出される。

【００４７】ここで、図２に示す装置では高圧初段ノズ
ル出口リーク蒸気を呑み込み易いという特徴があるが、
リーク蒸気抽出管３６がノズルボックス４を貫通しなけ
ればならないため、ノズルボックスの構造上の制約から
リーク蒸気抽出管のサイズに制約が生じるという面があ
るが、図７に示すものにおいては上述のような制約がな
く、比較的多くのリーク蒸気の抽出が必要な場合に対応
することができる。

【００４８】図８は本発明のさらに他の実施の形態を示
す図であり、リーク蒸気を抽出する場所が中圧初段ノズ
ルダイヤフラム内輪１６と中間グランドパッキンヘッド
８との間の空間部分としてある。

【００４９】すなわち、リーク蒸気抽出管３６は中圧初
段ノズルダイヤフラム内輪１６と中間グランドパッキン
ヘッド８との間の空間部分に開口しており、中間グラン
ドパッキンヘッド８を貫通し、再熱蒸気室１０を通り抜
け、高中圧外部ケーシング１の再熱蒸気入口部を貫通し
高中圧タービンの外に引き出されている。

【００５０】しかして、この場合も高圧初段ノズル出口
リーク蒸気が、若干の中圧初段ノズル入口リーク蒸気と
ともにリーク蒸気抽出管３６を介して高中圧タービンの
外に抽出され、復水器、抽気管等へ排出される。

【００５１】ところで、この実施の形態においてはリー
ク蒸気抽出管の最適圧力には中間グランド部１３の圧力
損失分は見込む必要がない。またリーク蒸気抽出管とし
ては、中間グランド部に取り付けるバランスウェイトの
取付孔を利用してもよい。

【００５２】ここで、図２に示す装置においては、リー
ク蒸気抽出管が高中圧外部ケーシング１及び高圧内部ケ
ーシング３の両方を貫通しなければならないため、起動
・停止過程等において上記両ケーシング間の熱膨張の差
により、リーク蒸気抽出管を変形させようとする力が加
わる可能性がある。しかし、この図８に示す装置におい
てはリーク蒸気抽出管３６は高中圧外部ケーシング１の
みを貫通するので、上記両ケーシング間の熱膨脹差が作
用することがなく、リーク蒸気抽出管の変形を防止する
ことができるとともに構造を簡単なものとすることがで
きる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、高中圧
一体型の蒸気タービンで特に主蒸気温度が高く再熱蒸気
温度が低いプラントにおいて、ノズルボックスとロータ
の間のすきま部分または、ノズルボックスと中間グラン
ドパッキンヘッドとの間の空間部分または、中間グラン
ドパッキンヘッドと中圧初段ノズルダイアフラム内輪と
の間の空間部分から、高圧初段ノズル出口リーク蒸気を
高中圧タービンの外へ抽出し、これを復水器またはター
ビン抽気管等へ回収するようにしたので、中圧初段動翼
植込部が高圧初段ノズル出口リーク蒸気によって加熱さ
れて当該部のロータ材や動翼材の材力低下をまねくこと
を防止することができる。

【００５４】また、本発明は、リーク蒸気を抽出する蒸
気管の圧力を調整することにより、高圧初段ノズル出口
リーク蒸気が中間グランド部を通って中圧初段動翼植込
部に至ることを防ぐとともに、高圧初段ノズル出口リー
ク蒸気に随伴して、リーク蒸気抽出管に流入してくる中
圧初段ノズル入口リーク蒸気の量を最小限にとどめ、高
圧初段ノズルリーク蒸気の抽出による効率低下を防ぐこ
とができる。

【００５５】さらに、リーク蒸気の回収先を運転状態に
応じて最適な回収先に切り替えるようにしたものにおい
ては、リーク蒸気の熱回収率を高め、これにより、リー
ク蒸気の抽出による熱効率の低下を最小限にとどめるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中圧初段動翼植込部の加熱防止装置の
系統図。

【図２】本発明の中圧初段動翼植込部の加熱防止装置に
おける中間グランド部の構造を示す断面図。

【図３】中圧初段ノズルリーク蒸気圧力とリーク蒸気抽
出管の最適圧力の関係を示す図。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す系統図。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態を示す系統図。

【図６】負荷に対するタービン抽気管圧力とリーク蒸気
抽出管の最適圧力の関係を示す図。

【図７】本発明の他の実施の形態における中間グランド
部の構造を示す図。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態における中間グ
ランド部の構造を示す図。

【図９】高中圧一体型タービンの中間グランド部の構造
を示す図。

【符号の説明】 １ 高中圧外部ケーシング ２ ロータ ３ 高圧内部ケーシング ４ ノズルボックス ５ 中圧内部ケーシング ６ 中圧初段ノズル ７ 高圧初段ノズル ８ 中間グランドパッキンヘッド １０ 再熱蒸気室 １３ 中間グランド部 １４ 中圧初段動翼植込部 ２０ ボイラ ２３ 高圧タービン ２５ 中圧タービン ２６ 低圧タービン ２８ 復水器 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 低圧給水加熱器 ３２ 脱気器 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 高圧給水加熱器 ３６ リーク蒸気抽出管 ３７ 圧力調整弁 ３８ 第１の圧力検出器 ３９ 第２の圧力検出器 ４０ 演算器 ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 抽気管 ４４ リーク蒸気回収ヘッダー ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ 接続管 ５０ 主蒸気導入管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高中圧一体型の蒸気タービンにおいて、高
   圧初段ノズル出口部から中圧初段動翼植込部にリークす
   るリーク蒸気を抽出し復水器に導入するリーク蒸気抽出
   管と、そのリーク蒸気抽出管の途中に設けられた圧力調
   整弁と、上記圧力調整弁の上流側に設けられた第１の圧
   力検出器および中圧初段ノズルダイアフラム内輪と中間
   グランドパッキンヘッドとの間の空間部分の圧力を検出
   する第２の圧力検出器の出力信号が入力され、上記圧力
   調整弁に開度制御信号を出力する演算器とを有すること
   を特徴とする、蒸気タービンの中圧初段動翼植込部の加
   熱防止装置。
2. 【請求項２】高中圧一体型の蒸気タービンにおいて、高
   圧初段ノズル出口部から中圧初段動翼植込部にリークす
   るリーク蒸気を抽出しタービン抽気管、給水加熱器、ま
   たは脱気器に導入するリーク蒸気抽出管と、そのリーク
   蒸気抽出管の途中に設けられた圧力調整弁と、その圧力
   調整弁の上流側に設けられた第１の圧力検出器および中
   圧初段ノズルダイアフラム内輪と中間グランドパッキン
   ヘッドとの間の空間部分の圧力を検出する第２の圧力検
   出器の出力信号が入力され、上記圧力調整弁に開度制御
   信号を出力する演算器とを有することを特徴とする、蒸
   気タービンの中圧初段動翼植込部の加熱防止装置。
3. 【請求項３】高中圧一体型の蒸気タービンにおいて、高
   圧初段ノズル出口部から中圧初段動翼植込部にリークす
   るリーク蒸気を抽出し抽気蒸気ヘッダーに導入するリー
   ク蒸気抽出管と、上記抽気蒸気ヘッダーをそれぞれ制御
   弁を介して複数のタービン抽気管または給水加熱器或は
   脱気器に接続する接続管と、上記リーク蒸気抽出管の途
   中に設けられた圧力調整弁と、その圧力調整弁の上流側
   に設けられた第１の圧力検出器および中圧初段ノズルダ
   イアフラム内輪と中間グランドパッキンヘッドとの間の
   空間部分の圧力を検出する第２の圧力検出器の出力信号
   並びに前記各タービン抽気管等の接続先の圧力信号が入
   力され、上記圧力調整弁に開度制御信号を出力するとと
   もに上記制御弁に開閉制御信号を出力する演算器とを有
   することを特徴とする、蒸気タービンの中圧初段動翼植
   込部の加熱防止装置。
4. 【請求項４】リーク蒸気抽出管が、高圧初段ノズル出口
   部からのリーク蒸気の通路であるノズルボックスとロー
   タとの隙間に開口し、ノズルボックスを貫通し、さらに
   高圧内部ケーシングおよび高中圧外部ケーシングを貫通
   して高中圧タービンの外に導出されていることを特徴と
   する、請求項１乃至３のいずれかに記載の蒸気タービン
   の中圧初段動翼植込部の加熱防止装置。
5. 【請求項５】リーク蒸気抽出管が、高圧初段ノズル出口
   部からのリーク蒸気の通路であるノズルボックスと中間
   グランドパッキンヘッドとの間の空間部分に開口し、高
   圧内部ケーシングを貫通し、主蒸気導入管の間を高圧タ
   ービン側へ通り抜け、さらに高中圧外部ケーシングを貫
   通して高中圧タービンの外に導出されていることを特徴
   とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の蒸気タービ
   ンの中圧初段動翼植込部の加熱防止装置。
6. 【請求項６】リーク蒸気抽出管が、中間グランド部に開
   口し、中間グランドパッキンヘッドを貫通し、高中圧タ
   ービンの再熱蒸気室を通過した後、高中圧外部ケーシン
   グの再熱蒸気入口部を貫通し、高中圧タービンの外に導
   出されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいず
   れかに記載の蒸気タービンの中圧初段動翼植込部の加熱
   防止装置。