JPS62101801A - 蒸気タ−ビン - Google Patents
蒸気タ−ビンInfo
- Publication number
- JPS62101801A JPS62101801A JP61250939A JP25093986A JPS62101801A JP S62101801 A JPS62101801 A JP S62101801A JP 61250939 A JP61250939 A JP 61250939A JP 25093986 A JP25093986 A JP 25093986A JP S62101801 A JPS62101801 A JP S62101801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disposed
- rotor
- steam
- nozzle
- inner cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B31/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01B31/06—Means for compensating relative expansion of component parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｉ覧へＬＬ
本発明は、蒸気タービンに関し、特に、その高圧端をシ
ールしベントするためのシール・ベント構造に関するも
のである。
ールしベントするためのシール・ベント構造に関するも
のである。
米国の電力業界では、効率上の理由から、タービン発電
機について、多数の弁による可変人口ノズルの蒸気流領
域制御を要求している。そのため、個別の弁は、蒸気流
を個別の入口ノズル室及び関係した入口ノズル羽根に供
給する。入口ノズル羽根及び第１列の回転羽根は、１つ
の制御段を形成するように組み合わされる。入口ノズル
羽根と回転羽根との間の軸方向スペースにあるノズル出
口蒸気は、ノズルの基部と羽根シュラウドの外径との両
方において、ノズルのシールストリップとロータとの間
の漏れ通路に沿って流れることができる。回転羽根列を
バイパスした蒸気によっては仕事がなされないため、漏
れの量は効率に影響する。
機について、多数の弁による可変人口ノズルの蒸気流領
域制御を要求している。そのため、個別の弁は、蒸気流
を個別の入口ノズル室及び関係した入口ノズル羽根に供
給する。入口ノズル羽根及び第１列の回転羽根は、１つ
の制御段を形成するように組み合わされる。入口ノズル
羽根と回転羽根との間の軸方向スペースにあるノズル出
口蒸気は、ノズルの基部と羽根シュラウドの外径との両
方において、ノズルのシールストリップとロータとの間
の漏れ通路に沿って流れることができる。回転羽根列を
バイパスした蒸気によっては仕事がなされないため、漏
れの量は効率に影響する。
慣用の化石燃料を用いるターボ発電機の場合、漏れの温
度は、定格出力において約５２１℃（９７ｏ下）であり
、負荷と共に減少する。この漏れ蒸気の温度は、半定格
負荷においても、４８２℃（９００下）以上になる。
度は、定格出力において約５２１℃（９７ｏ下）であり
、負荷と共に減少する。この漏れ蒸気の温度は、半定格
負荷においても、４８２℃（９００下）以上になる。
高圧タービンにおいて、この高温のノズル出口漏れ蒸気
は、ロータとノズル室組立体との間を通ってロータスラ
ストダミー平衡ピストンまで流れることができる。成る
所定の形状構造の場合、最大クリープ接線応力に関連し
たロータ材料の強度は、温度の上昇に伴って減少する。
は、ロータとノズル室組立体との間を通ってロータスラ
ストダミー平衡ピストンまで流れることができる。成る
所定の形状構造の場合、最大クリープ接線応力に関連し
たロータ材料の強度は、温度の上昇に伴って減少する。
従って、漏れ温度を低下させることが望ましい。ロータ
に作用する蒸気の温度を減少させる１つの方法は、米国
特許第３２０６１６６号明細書に示されている。この米
国特許によれば、制御段の流れの方向は、高圧タービン
羽根の次の段の方向と反対であり、シール・ベントは、
ノズル出口の漏れ蒸気をロータとの直接の接触から遮断
している。単流高圧タービン及び複合高圧中間圧タービ
ンは、羽根の経路の平均直径にほぼ等しい直径のロータ
スラスト平衡用ダミーピストンを必要としている。高圧
のロータスラスト平衡用ダミーピストンは、負荷範囲に
おいてノズル出口蒸気よりも４５゛〜ｔ ｏ ｏ ’ｃ
低温の制御段の回転羽根からの出口蒸気にさらされる。
に作用する蒸気の温度を減少させる１つの方法は、米国
特許第３２０６１６６号明細書に示されている。この米
国特許によれば、制御段の流れの方向は、高圧タービン
羽根の次の段の方向と反対であり、シール・ベントは、
ノズル出口の漏れ蒸気をロータとの直接の接触から遮断
している。単流高圧タービン及び複合高圧中間圧タービ
ンは、羽根の経路の平均直径にほぼ等しい直径のロータ
スラスト平衡用ダミーピストンを必要としている。高圧
のロータスラスト平衡用ダミーピストンは、負荷範囲に
おいてノズル出口蒸気よりも４５゛〜ｔ ｏ ｏ ’ｃ
低温の制御段の回転羽根からの出口蒸気にさらされる。
しかし、反対側の流量制御段は、次の羽根列にノズル室
の回りに蒸気流を１８０°旋回させることに関係した損
失のため、次の羽根列に蒸気を供給する上の効率が悪く
、不具合である。直流流量制御段の効率を利用すると共
に、入口ノズル出口蒸気よりも著しく低温の蒸気にロー
タを入っていることが望ましい。
の回りに蒸気流を１８０°旋回させることに関係した損
失のため、次の羽根列に蒸気を供給する上の効率が悪く
、不具合である。直流流量制御段の効率を利用すると共
に、入口ノズル出口蒸気よりも著しく低温の蒸気にロー
タを入っていることが望ましい。
米国特許第４１５０９１７号明細書には、制御段又は第
１列の回転羽根の前段において動力蒸気の流路から取り
出した動力蒸気を利用する単式及び複式軸流蒸気タービ
ンのロータ冷却が示されている。
１列の回転羽根の前段において動力蒸気の流路から取り
出した動力蒸気を利用する単式及び複式軸流蒸気タービ
ンのロータ冷却が示されている。
九匪凶ｊ１
本発明は、タービン内部部品の独特の配列によって、直
流流量制御段の効率上の利点と、ノズル室及びスラスト
ダミー平衡ピストンの臨界領域にロータを入れる実質的
に低温の蒸気供給とを与える。また、基部のシールにお
けるズル出口漏れ蒸気量が実質的に減少するので、制御
段の効率が更に増大する。
流流量制御段の効率上の利点と、ノズル室及びスラスト
ダミー平衡ピストンの臨界領域にロータを入れる実質的
に低温の蒸気供給とを与える。また、基部のシールにお
けるズル出口漏れ蒸気量が実質的に減少するので、制御
段の効率が更に増大する。
一般に、本発明による蒸気タービンは、外筒と、該外筒
の内側に配設された内筒と、該内筒及び外筒ｆ）矛ハ
ｌハ 箇由熱１．−−蛇屏子４釦晒セ ↓１ す、刑悄
リングと、流入蒸気をタービンに導入し遮断するために
前記内筒中に配設されると共に、ノズル室部分及びノズ
ルブロック部分を備えている、ノズル室組立体と、複数
の円形配列の回転羽根及びスラスト平衡ピストンを備え
るロータと、前記内筒の一端内に配設されたダミーリン
グとを有している。ラビリンスシールは、ダミーリング
とスラスト平衡ピストンとの間に配設してあり、それ等
の間に回転シールを形成している。金属−金属接触を与
える固定シールは、ノズルブロック部分と羽根リングと
の間に配設してあり、別のラビリンスシールは、ロータ
とノズル室組立体の内径との間に配設されている。内筒
、ノズル室部分、ノズルブロック部分、羽根リング、ダ
ミーリング、ロータ及びシールは、スラスト平衡ピスト
ンに作用する蒸気を閉じこめるための包囲されたシール
室を形成するように協働する。多数のポートは、シール
室と流体連通して羽根リング中に円周方向に配設されて
おり、これ等のポートは、スラスト平衡ピストン富Ｌ７
冷釦さすけ・泉争をは鉛寸入トらＩ〜第１の円形の配列
の回転羽根の下流側に配設されている。
の内側に配設された内筒と、該内筒及び外筒ｆ）矛ハ
ｌハ 箇由熱１．−−蛇屏子４釦晒セ ↓１ す、刑悄
リングと、流入蒸気をタービンに導入し遮断するために
前記内筒中に配設されると共に、ノズル室部分及びノズ
ルブロック部分を備えている、ノズル室組立体と、複数
の円形配列の回転羽根及びスラスト平衡ピストンを備え
るロータと、前記内筒の一端内に配設されたダミーリン
グとを有している。ラビリンスシールは、ダミーリング
とスラスト平衡ピストンとの間に配設してあり、それ等
の間に回転シールを形成している。金属−金属接触を与
える固定シールは、ノズルブロック部分と羽根リングと
の間に配設してあり、別のラビリンスシールは、ロータ
とノズル室組立体の内径との間に配設されている。内筒
、ノズル室部分、ノズルブロック部分、羽根リング、ダ
ミーリング、ロータ及びシールは、スラスト平衡ピスト
ンに作用する蒸気を閉じこめるための包囲されたシール
室を形成するように協働する。多数のポートは、シール
室と流体連通して羽根リング中に円周方向に配設されて
おり、これ等のポートは、スラスト平衡ピストン富Ｌ７
冷釦さすけ・泉争をは鉛寸入トらＩ〜第１の円形の配列
の回転羽根の下流側に配設されている。
・た の百日
第１図及び第２図には、蒸気タービン１が図示され、こ
の蒸気タービンは、外側ケーシング即ち外筒３と、この
外筒の内側に配設された内側ケーシング即ち内筒５と、
内筒５及び外筒３の内部に一部分ずつ配設された羽根リ
ング７とを備えている。ノズル室組立体は、内筒５内に
配設され、ノズル室部分り及びノズルブロック部分１３
を備えている。ロータ１５は、蒸気タービン１中に回転
自在に配設してあり、直列に配設された複数の円形配置
の回転羽根もしくは回転羽根列１７を備えている。
の蒸気タービンは、外側ケーシング即ち外筒３と、この
外筒の内側に配設された内側ケーシング即ち内筒５と、
内筒５及び外筒３の内部に一部分ずつ配設された羽根リ
ング７とを備えている。ノズル室組立体は、内筒５内に
配設され、ノズル室部分り及びノズルブロック部分１３
を備えている。ロータ１５は、蒸気タービン１中に回転
自在に配設してあり、直列に配設された複数の円形配置
の回転羽根もしくは回転羽根列１７を備えている。
羽根リング７に取り付けた円形配列のノズル羽根列即ち
固定羽根列１９は、回転羽根列１７と噛み合っている。
固定羽根列１９は、回転羽根列１７と噛み合っている。
内筒５の一端にはダミーリング２１が配設されている。
スラスト平衡ピストン２３は、ダミーリング２１に隣接
してロータ１５上に配設されている。
してロータ１５上に配設されている。
ラビリンスシール２５は、ダミーリング２１とスラスト
平衡ピストン２３との間に配設してあり、スラスト平衡
ピストン２３上に直列に配設された複数の円周リングと
、ダミーリング２１から径方向内方に延長する複数のフ
ィンとから構成されている。これ等のフィンは、前記円
周リングと噛み合っていると共に、ロータ１５の円周リ
ングの中心部に径方向に近接して配置され、これ等の円
周リングと協のして、ダミーリング２１とスラスト平衡
ピストン２３との間に高圧回転シールを形成している。
平衡ピストン２３との間に配設してあり、スラスト平衡
ピストン２３上に直列に配設された複数の円周リングと
、ダミーリング２１から径方向内方に延長する複数のフ
ィンとから構成されている。これ等のフィンは、前記円
周リングと噛み合っていると共に、ロータ１５の円周リ
ングの中心部に径方向に近接して配置され、これ等の円
周リングと協のして、ダミーリング２１とスラスト平衡
ピストン２３との間に高圧回転シールを形成している。
同様のラビリンスシール２フは、ノズル室組立体とロー
タ１５との間に配設してあり、ロータ１５の外周上に直
列に配設された複数の円周リング３１と、ノズル室組立
体の半径方向内側の表面から半径方向内方に延びるよう
に配設された複数のフィン３３とを備えている。これ等
のフィン３３は、円周リング３１と噛み合い、フィン３
３と協働する円周リング３１の中心部分に半径方向に隣
接して配置され、ノズル室組立体とロータ１５との間の
高圧回転シールを形成している。
タ１５との間に配設してあり、ロータ１５の外周上に直
列に配設された複数の円周リング３１と、ノズル室組立
体の半径方向内側の表面から半径方向内方に延びるよう
に配設された複数のフィン３３とを備えている。これ等
のフィン３３は、円周リング３１と噛み合い、フィン３
３と協働する円周リング３１の中心部分に半径方向に隣
接して配置され、ノズル室組立体とロータ１５との間の
高圧回転シールを形成している。
また、ラビリンスシール３５が、第１羽根列又は回転羽
根の第１円形配列に近接して、ロータ１５の羽根ディス
ク３７とノズルブロック部分１３との間に配設してあり
、ノズルブロック部分１３と羽根ディスク３７との間の
回転圧カシニルを形成している。
根の第１円形配列に近接して、ロータ１５の羽根ディス
ク３７とノズルブロック部分１３との間に配設してあり
、ノズルブロック部分１３と羽根ディスク３７との間の
回転圧カシニルを形成している。
別のラビリンスシール３９は、回転羽根の円形配列又は
第１列の外周上に配設されたシュラウドリンク４０と羽
根リング７との間に配設してあり、動力蒸気流が第１羽
根列をバイパスすることを阻止する働きをしている。
第１列の外周上に配設されたシュラウドリンク４０と羽
根リング７との間に配設してあり、動力蒸気流が第１羽
根列をバイパスすることを阻止する働きをしている。
耐圧固定シール（固定シール手段）４１は、ノズルブロ
ック１３と羽根リング７との間に、蒸気がその間から漏
出することを防止するために配設されている。
ック１３と羽根リング７との間に、蒸気がその間から漏
出することを防止するために配設されている。
一連のポート４３は、第１列の回転羽根のすぐ下流側に
おいて羽根リング７に円周上に配設されており、第１列
の回転羽根を通過した蒸気が、内筒５、羽根リング７、
ノズル室組立体、ダミーリング２１、スラスト平衡ピス
トン２３及びロータ１５によって画定されたシール室４
５に流入してこれを満たすことを許容するので、シール
室４５において温度よ（ｌ７１ｉｆｔ ｈｈ Ｉ＋Ｉ五
Ｔ會す、旧１−ふ（舊ｄ５ Ｊ＜ Ｊ−Ｉ Ｑ二呻ト
平衡ピストンにかかる圧力が実質的に減少することなく
ロータ１５のスラスト平衡ピストン２３への実質的によ
り低温の蒸気供給と直流流量制御段による効率上の利点
とが確保されると共に、最初の回転羽根列をバイパスす
る漏れ蒸気の量の減少によって制御段の効率が改善され
る。
おいて羽根リング７に円周上に配設されており、第１列
の回転羽根を通過した蒸気が、内筒５、羽根リング７、
ノズル室組立体、ダミーリング２１、スラスト平衡ピス
トン２３及びロータ１５によって画定されたシール室４
５に流入してこれを満たすことを許容するので、シール
室４５において温度よ（ｌ７１ｉｆｔ ｈｈ Ｉ＋Ｉ五
Ｔ會す、旧１−ふ（舊ｄ５ Ｊ＜ Ｊ−Ｉ Ｑ二呻ト
平衡ピストンにかかる圧力が実質的に減少することなく
ロータ１５のスラスト平衡ピストン２３への実質的によ
り低温の蒸気供給と直流流量制御段による効率上の利点
とが確保されると共に、最初の回転羽根列をバイパスす
る漏れ蒸気の量の減少によって制御段の効率が改善され
る。
第１図は、本発明に従って構成された蒸気タービンを示
す一部断面側面図、第２図は、第１図に示した蒸気ター
ビンの一部を示す拡大断面図である。 １・・・蒸気タービン ３・・・外筒５・・・内筒
７・・・羽根リング９・・・ノズル室部分
１３・・・ノズルブロック部分１５・・・ロータ
１７・・・回転羽根２１・・・ダミーリング
す一部断面側面図、第２図は、第１図に示した蒸気ター
ビンの一部を示す拡大断面図である。 １・・・蒸気タービン ３・・・外筒５・・・内筒
７・・・羽根リング９・・・ノズル室部分
１３・・・ノズルブロック部分１５・・・ロータ
１７・・・回転羽根２１・・・ダミーリング
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 蒸気タービンであつて、 外筒と、 該外筒内に配設された内筒と、 該内筒及び外筒のそれぞれの内部に一部分ずつ配設され
た羽根リングと、 動力蒸気を前記蒸気タービンに導くために前記内筒中に
配設されると共に、ノズル室部分及びノズルブロック部
分を有する、ノズル室組立体と、複数の円形配列の回転
羽根を有するロータであつて、該ロータにスラスト平衡
ピストンを配設せしめている前記ロータと、 該スラスト平衡ピストンに近接して前記内筒の一端の内
側に配設されたダミーリングと、 該ダミーリングと前記スラスト平衡ピストンとの間に配
設されてそれ等の間に回転シールを形成するラビリンス
シール手段と、 前記ノズルブロック部分と前記羽根リングとの間に配設
された固定シール手段と、 前記ノズル室組立体と前記ロータとの間に配設されてそ
れ等の間に回転可能なシールを形成するラビリンスシー
ル手段と、 前記羽根リングに配設されたポートと、 を有し、前記内筒、ノズル室部分、ノズルブロック部分
、羽根リング、ダミーリング、ロータ及びラビリンスシ
ール手段は、前記スラスト平衡ピストンに作用する動力
蒸気を閉じ込める包囲されたシール室を形成するように
協働し、 前記ポートは、前記シール室と流体連通して最初の前記
円形配列の回転羽根の下流側に配設され、前記蒸気ター
ビンの効率及び信頼性を高くしている、 蒸気タービン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/790,679 US4661043A (en) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | Steam turbine high pressure vent and seal system |
| US790679 | 1985-10-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62101801A true JPS62101801A (ja) | 1987-05-12 |
| JPH0419364B2 JPH0419364B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=25151441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61250939A Granted JPS62101801A (ja) | 1985-10-23 | 1986-10-23 | 蒸気タ−ビン |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4661043A (ja) |
| EP (1) | EP0220930B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62101801A (ja) |
| KR (1) | KR950003058B1 (ja) |
| CN (1) | CN1006168B (ja) |
| CA (1) | CA1245164A (ja) |
| DE (1) | DE3664510D1 (ja) |
| ES (1) | ES2009789B3 (ja) |
| IN (1) | IN164116B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009047122A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
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| DE102006013557B4 (de) * | 2005-03-30 | 2015-09-24 | Alstom Technology Ltd. | Rotor für eine Dampfturbine |
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| EP2554789A1 (de) * | 2011-08-04 | 2013-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine umfassend einen Schubausgleichskolben |
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