(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気入口側の複数段の静翼を支持する翼環と、同翼環と蒸気入口管との間に設けられた圧力隔壁とを一体に結合し、これを内車室と外車室を一体に結合した一重車室から分離して構成し、前記圧力隔壁の両側に形成された複流の一方に同複流から区画する隔壁によって抽気空間部を設けた複流型の蒸気タービン低圧車室において、前記抽気空間部を形成している前記隔壁の内周部と翼環との間にフレキシブルシールおよびフレキシブルシールリングを設けて、前記隔壁の両側の圧力差及び温度差により同隔壁に生ずる応力を低く抑えるように構成したことを特徴とする蒸気タービンの低圧車室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンの低圧車室構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より使用されている蒸気タービンの低圧車室の上半部の一例を図３に示してある。図３において、７はロータ、６は同ロータ７の外周に植設された動翼、４は翼環、５は翼環４の内周に固着された静翼である。
【０００３】
１は、中圧タービン（図示せず）からの蒸気が導入される蒸気入口管である。３は内車室、１１は外車室で、内車室３と外車室１１は溶接で一体化された一重車室となっている。
【０００４】
９は圧力隔壁で、その内周には、静翼５を支持する翼環４が固着され上端部は嵌合部１２を介して蒸気入口管１に連結されている。圧力隔壁９の上部と内車室３との間に設けられた嵌合部１２は熱膨張を吸収する。
【０００５】
このように構成された低圧車室を備えた蒸気タービンでは、その運転時において中圧タービンから蒸気入口管１を通して低圧車室に入った蒸気流２は、内車室３に嵌合部１２によってシールされた圧力隔壁９を介して翼環４に支持された静翼５を経て動翼に噴出しロータ７を回転させる。１４は補強材である。
【０００６】
翼環４は蒸気流２によって過熱され、熱膨張を生じるが、内車室３と分離されているため、内車室３に変形は伝わらない。
圧力隔壁９の左右に配置された空間は抽気蒸気を導くためのものであり、１３及び１３′は左右の抽気蒸気を示している。
【０００７】
通常のタービンでは抽気蒸気１３及び１３′の圧力を同一とするが、プラントの性能を上げるためには左右の抽気蒸気１３，１３′の圧力を変えて抽気する。しかしながら、抽気蒸気１３，１３′に圧力差がある場合、中央の圧力隔壁９は、矢印２０で示すように低圧側へ倒れ、静翼５と動翼６のクリアランスが変化し、性能低下を引き起こす一因になることも考えられる。
【０００８】
このため、本発明者らは先に、圧力隔壁９の左右の空間の一方に隔壁によって抽気空間部を設けた構造の低圧車室を提案した（特願平８−１０８４４号）。すなわち、それは、図４に示すように内車室３と翼環との間に２つの隔壁３１，３２を設け、それらの隔壁３１，３２の間に抽気空間を形成し、そこに抽気蒸気１３を導くように構成している。
【０００９】
このように、図４の低圧車室では抽気蒸気１３を、圧力隔壁９から分離している。左側の空間は右側の抽気蒸気１３′と同圧の蒸気１３″で満たされて淀みとなり、これによって圧力隔壁９は左右バランスする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように圧力隔壁９の両側の複流の一方に隔壁３１，３２によって抽気空間を形成した構造のものでは圧力隔壁９は左右バランスするが、隔壁３１の両側に圧力差が生じ隔壁３１の強度が問題となる恐れがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、前記したように蒸気入口側の静翼を支持する翼環と蒸気入口管との間に設けられた圧力隔壁に対し左右の抽気圧力差が作用しないように隔壁によって抽気空間部を設けた蒸気タービンの低圧車室において、その隔壁に生ずる応力を低減可能に構成した蒸気タービンの低圧車室を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、圧力隔壁の両側に形成された複流の一方に同複流から区画する隔壁によって抽気空間部を設けた複流型の蒸気タービン低圧車室において、前記抽気空間部を形成している前記隔壁の内周部と翼環との間にフレキシブルシールおよびフレキシブルシールリングを設けて、前記隔壁の両側の圧力差及び温度差により同隔壁に生ずる応力を低く抑えるようにした構成を採用する。
【００１３】
このように、本発明による蒸気タービンの低圧車室においては、抽気空間部を区画する隔壁の内周部と翼環との間にフレキシブルシールおよびフレキシブルシールリングを設けて、前記隔壁の両側の圧力差及び温度差により同隔壁に生ずる応力を低く抑えるように構成してあるので、抽気空間部を形成する隔壁に生ずる応力を低く抑えることができる。このようにして、本発明によれば、隔壁の応力を低減させることができ、その疲労強度を増加させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による蒸気タービンの低圧車室について図１、図２に示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態において、図３、図４に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してある。
【００１５】
図１及び図２において、圧力隔壁９の右側の空間に隔壁３１，３２によって抽気蒸気１３を導く抽気空間を形成している。隔壁３１の内周端部の構造の詳細を図２に示してある。
【００１６】
隔壁３１の内周部にはフレキシブルシールリング１７が嵌入され、そのフレキシブルシールリング１７の嵌合部１５にはフレキシブルシール１６が嵌め合わされている。フレキシブルシール１６は、翼環２１の端にボルト１８によって取付けられている。その他の構成は、図４に示した低圧車室の構成と実質的に同じである。
【００１７】
このように、図１及び図２に示した本発明の一実施形態による低圧車室では、内車室３と翼環２１の間に２つの隔壁３１，３２を設け、そこに抽気蒸気１３を導くように構成し、抽気蒸気１３を圧力隔壁９から分離している。右側の空間は左側の抽気蒸気１３′と同圧の蒸気１３″で満たされて淀みとなり、これによって圧力隔壁９は左右バランスする。抽気蒸気１３は翼環２１に配置された複数の蒸気通路２２を通って供給される。
【００１８】
この低圧車室によれば、高温の蒸気流２によって過熱される圧力隔壁９と翼環４、静翼５を一体化し内車室３から分離し、さらに、隔壁３１と翼環２１との間の嵌合部１５にフレキシブルシール１６およびフレキシブルシールリング１７を設けることにより、内圧および熱荷重による内車室３の変形が小さくなり、内部リークを減少することができる。また、内車室３および隔壁３１の応力を材料の降伏応力以下に抑えることが出来、疲労強度が大幅に向上できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による蒸気タービンの低圧車室は、翼環と蒸気入口管との間に設けられた圧力隔壁の両側に形成された複流の一方に隔壁により抽気空間部を区画した蒸気タービン低圧車室において、その抽気空間部を形成している隔壁の内周部と翼環との間にフレキシブルシールとフレキシブルシールリングを設けて、前記隔壁の両側の圧力差及び温度差により同隔壁に生ずる応力を低く抑えるように構成したものである。
【００２０】
これによれば、内圧および熱荷重による隔壁の応力を減少させることができ、また、隔壁を介して内車室に伝わる力を減少させ、これによって内車室の変形が小さくなり内車室の応力を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による蒸気タービンの低圧車室の構造を示す縦断面図。
【図２】図１のａ部を拡大して示す部分的拡大断面図。
【図３】従来の蒸気タービンの低圧車室の構造を示す縦断面図。
【図４】複流の一方に抽気空間を設けた、先の出願に係る蒸気タービン低圧車室の構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１            蒸気入口管
２            蒸気流
３            内車室
４            翼環
５            静翼
６            動翼
７            ロータ
９            圧力隔壁
１０          車室
１１          外車室
１２          嵌合部
１３          抽気蒸気
１３′        抽気蒸気
１３″        蒸気
１４          補強材
１５          嵌合部
１６          フレキシブルシール
１７          フレキシブルシールリング
１８          ボルト
２１          翼環
２２          蒸気通路
３１，３１′  隔壁
３２          隔壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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