(57)【要約】【課題】蒸気に混じって流入した固体粒子によるシールフィンなどの部材の損傷を確実に防止することができるようにする。【解決手段】動翼１の先端に一体構造の動翼カバー部５を形成し、ノズル外輪３の内周部との間に所定の隙間を形成する複数のシールフィン６を動翼カバー部５に形成し、蒸気漏出部の入口に開口し蒸気に混じって流入してくる固体粒子２０を捕集する円環状の固体粒子捕集空間８をノズル外輪３の内周部に形成するとともに、固体粒子捕集空間８から蒸気タービンの後流段落側に固体粒子２０を排出する貫通孔１２をノズル外輪３に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータとともに回転する複数枚の動翼の先端と、ノズル外輪の内周面との間に形成される蒸気漏出部をシールする蒸気タービンのシール構造であって、
前記動翼の先端に形成され前記動翼と一体構造の動翼カバー部と、
前記動翼カバー部に形成され前記ノズル外輪の内周部との間に隙間を形成する複数のシールフィンと、
前記ノズル外輪の内周部に形成され、前記蒸気漏出部の入口に開口し蒸気に混じって流入してくる固体粒子を捕集する円環状の固体粒子捕集空間と、を有し、
前記固体粒子捕集空間から蒸気タービンの後流段落側に前記固体粒子を排出する貫通孔を前記ノズル外輪に形成したことを特徴とする蒸気タービンのシール構造。
【請求項２】
前記蒸気漏出部の入口において前記動翼カバー部と前記ノズル外輪との間に形成される隙間の前記ロータ軸方向の寸法（Ａ）よりも、前記固体粒子捕集空間の前記ロータ軸方向の幅寸法（Ｂ）が大きく設定され、かつ前記シールフィンの先端との間で隙間を形成する前記ノズル外輪の内周部の対向面よりも、前記固体粒子捕集空間を形成する部分のノズル外輪の内周面が前記ロータの半径方向外側に位置するように設定されたことを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンのシール構造。
【請求項３】
前記固体粒子捕集空間は、前記蒸気漏出部の入口に開口し、かつ前記蒸気漏出部の入口において前記動翼カバー部と前記ノズル外輪との間に形成される隙間の前記ロータ軸方向の寸法（Ａ）よりも、ロータ軸方向の幅寸法（Ｂ）が大きく設定された第１の捕集空間と、前記第１捕集空間からロータの半径方向外側に向かって連続する空間をなし前記貫通孔と連通する第２の捕集空間とからなり、前記第１捕集空間の容積よりも、前記第２捕集空間の容積の方が大きく設定された二段構造の捕集空間からなることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンのシール構造。
【請求項４】
前記固体粒子捕集空間を形成する蒸気流下流側の側面の位置を、タービン運転中のタービン軸の伸びを見込んだ距離だけ前記ロータの軸方向に前記動翼カバー部に対して蒸気下流側にずらしたことを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンのシール構造。
【請求項５】
前記貫通孔の出口は、前記貫通孔の入口よりも前記ロータの半径方向外側に偏位した位置に開口し、前記貫通孔は、前記ロータの軸方向と所定の角度をなして傾斜して延びるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の蒸気タービンのシール構造。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記ノズル外輪の周方向に複数配列され、そのうち少なくとも１つの貫通孔が前記動翼内部の蒸気通路部の底よりも下位に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の蒸気タービンのシール構造。
【請求項７】
蒸気タービンを構成する複数のタービン段落のうち、少なくとも一つのタービン段落が請求項１乃至６のいずれかの項に記載されたシール構造を有することを特徴とする蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラー等の上流機器から蒸気タービンに送られてくる蒸気には固体粒子が混じっており、この固体粒子によって、タービン通路部の構成部材が浸食される現象は従来からよく知られている。浸食の原因となる固体粒子は、ボイラーや再加熱器およびそれらの配管に由来するものであるといわれている。その浸食の程度は、一般的に高圧タービンや中圧タービンの前方段落で顕著であるが、固体粒子の大きさ及びその量によっては、タービンの後流段に浸食が及ぶ場合もある。
【０００３】
ここで、図７は、蒸気タービンにおける従来の代表的なシール構造を示す。図７において、ノズル２は蒸気を動翼１に流入させ、動翼１は、その蒸気によって回転する。さらにノズル外輪３はノズル２を蒸気タービンのケーシングに取り付ける構造体であるノズルダイヤフラムを構成している。
【０００４】
ノズル外輪３の内周面には、動翼１の先端とノズル外輪３の内周面の隙間から漏れ出る蒸気をせき止めるための複数枚のノズル外輪シールフィン４がコーキング等により取り付けられている。
【０００５】
図中、矢印３０は、蒸気といっしょに流入してくる固体粒子２０の挙動を示している。ノズル２を出た蒸気流は、旋回成分を持っているため、外周側に偏向して流れる傾向がある。このような蒸気の流れに乗っている固体粒子２０も旋回成分を持っている上に、遠心力を受けて外周方向に向かう。外周方向に偏向した固体粒子２０は、図７に示されるように、ノズル外輪３の内周面に衝突するだけでなく、一部の固体粒子２０はノズル外輪シールフィン４と動翼カバー部５の間の隙間に侵入することになる。
【０００６】
一般に、ノズル外輪シールフィン４は、動翼１と接触して生じる摩耗などの悪影響を低減するために、動翼１の本体よりも硬度の低い材料が用いられている。このため、ノズル外輪シールフィン４は固体粒子２０によって浸食され易い。このような浸食が進行していくと、ノズル外輪シールフィン４と動翼カバー部５との間隙が広がる。さらには、ノズル外輪シールフィン４を固定しているコーキング部材が浸食され、ノズル外輪シールフィン４が脱落するに至ることがある。このような浸食は、高圧／中圧タービンの入口段落にとどまらず、後流段落にも及ぶこともある。
【０００７】
蒸気タービンにおいて、固体粒子２０によるノズル外輪シールフィン４などの浸食を防止するための従来技術としては、例えば、隣り合うタービン段の間に、蒸気から固体粒子を除去する周方向収集経路を設けることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１１２０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
固体粒子２０による浸食が、回転部である動翼１と静止部であるノズル外輪３との隙間をシールするノズル外輪シールフィン４まで及ぶと、ノズル外輪シールフィン４とノズル外輪３の間の間隙が増大し、蒸気の漏出が増大する。ノズル外輪シールフィン４の浸食がさらに進行すると、シールフィンの脱落という事態まで引き起こされることが懸念される。このような事態に至ると、タービン性能は著しく低下し、電力の安定供給に重大な影響を与えることになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、蒸気に混じって流入した固体粒子によるノズル外輪シールフィンなどの部材の損傷を確実に防止することができるようにする蒸気タービンのシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は、ロータとともに回転する複数枚の動翼の先端と、ノズル外輪の内周面との間に形成される蒸気漏出部をシールする蒸気タービンのシール構造であって、前記動翼の先端に形成され前記動翼と一体構造の動翼カバー部と、前記動翼カバー部に形成され前記ノズル外輪の内周部との間に隙間を形成する複数のシールフィンと、前記ノズル外輪の内周部に形成され、前記蒸気漏出部の入口に開口し蒸気に混じって流入してくる固体粒子を捕集する円環状の固体粒子捕集空間と、を有し、前記固体粒子捕集空間から蒸気タービンの後流段落側に前記固体粒子を排出する貫通孔を前記ノズル外輪に形成したことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す縦断面図である。
【図４】図２の蒸気タービンのシール構造において、タービン軸が伸びたときのシール構造を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による蒸気タービンのシール構造において、動翼の内部にある蒸気通路部を蒸気の流れ方向上流側から下流側に向かって見たときに、蒸気通路部と貫通孔の配置位置との位置関係を示す模式図である。
【図６】本発明の第５の実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す縦断面図である。
【図７】従来の蒸気タービンのシール構造を示す縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による蒸気タービンのシール構造の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。  
第１実施形態  
図１は、本発明の第１実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す。図１において、動翼１は、蒸気によって図示しないロータとともに回転し、複数枚のタービン段落を構成している。また、ノズル２は、蒸気を動翼１に向けて流入させる。さらに、ノズル外輪３は、ノズル２をタービンのケーシングに固定するための構造体であるノズルダイヤフラムを構成している。図１において、白抜きの矢印で示されているのが、動翼１を回転させる仕事を行う蒸気の流れの方向である。
【００１４】
動翼１の先端には、動翼１本体と一体的に動翼カバー部５がロータの周方向に形成されている。通常、動翼カバー部５の外周部とノズル外輪３の内周部との間には隙間があり、ここが蒸気漏出部１６となっている。この蒸気漏出部１６の隙間から漏出する蒸気量が増えると、蒸気タービンの効率を低下させる原因となる。
【００１５】
そこで、この実施形態では、動翼カバー部５の外周部には、動翼１から半径方向に突き出ている複数枚のシールフィン６が動翼１の周方向に一体的に形成されている。そして、ノズル外輪３の内周面であるシールフィン対向面７とシールフィン６の先端との間には、動翼１が回転したときにシールフィン６が当たって損傷しないように、所定の僅かな隙間が設定されている。
【００１６】
この実施形態では、複数枚あるシールフィン６は、一定の高さでなく、相対的に高いシールフィン６と低いシールフィン６とが交互に配列するようになっている。このうち、高い方のシールフィン６はシールフィン対向面７に向き合い、低い方のシールフィン６は段部９に向き合っている。このようにして、ノズル外輪３の内周面に段部９を設け、シールフィン６の高さを互い違いにすることによって、蒸気漏出部１６における抵抗を大きくして蒸気の漏出量をできるだけ減少させている。
【００１７】
なお、この実施形態では、シールフィン６は、動翼カバー部５と一体的構造のシールフィンとして構成されている。これにより、シールフィン６をノズル外輪３の内周面に設ける場合と異なり、シールフィン６を硬度の高い材料から構成できるので、結果的に、シールフィン６の耐浸食性を高めることができる。また、シールフィン６については、焼き入れや窒化処理などの表面硬化処理によって、表面の硬度を高めておくことが好ましい。特に、蒸気漏出部１６の入口側にあるシールフィン６に表面硬化処理を施すと効果的である。
【００１８】
次に、図１において、実線で示す矢印３０は、蒸気に混じって動翼１に向かって流入してくる固体粒子２０の挙動を示している。ノズル２を出た蒸気流は、旋回成分をもっている。この蒸気流に含まれる固体粒子２０の速度も旋回成分を有している。これに加えて固体粒子２０には遠心力の作用が働き、固体粒子２０は動翼１の外周方向に向かう傾向がある。
【００１９】
外周方向に偏向した固体粒子２０は、ノズル外輪３の内周面に衝突するだけでなく、はね返った固体粒子２０がシールフィン６の並んでいる蒸気漏出部１６に侵入する可能性がある。
【００２０】
そこで、動翼カバー部５とノズル外輪３の内周部との間にできる蒸気漏出部１６への入口側には、次のような粒子捕集空間８が円環状に形成されている。
【００２１】
図１において、ノズル外輪３の内周部には、粒子捕集空間８を区画する面として、図示しないロータの半径方向（以下、半径方向とはロータの半径方向を指す）と平行な側面１０ａ、１０ｂと、ロータの軸を中心とする円の円周方向（以下、円周方向とはロータの軸を中心とする円周方向を指す）に延びる周面１１と、が形成されている。ここで、蒸気漏出部１６への入口１５において上流側の方の側面１０ｂと動翼カバー部５との間で一番狭くなっている隙間のロータの軸方向（以下、軸方向とはロータの軸方向を指す）の寸法をＡ、粒子捕集空間８の軸方向の幅寸法をＢとすると、Ａ＜Ｂの関係があり、蒸気漏出部１６への入口１５から半径方向外側に向かっていくと、軸方向に幅寸法Ｂの広がった円環状の粒子捕集空間８に通じるようになっている。また、粒子捕集空間８の半径方向の深さについては、ノズル外輪３の内周部にあるシール対向面７と、粒子捕集空間８を形成している部分のノズル外輪３の周面１１との関係で定義され、周面１１の方が半径方向のより外側に位置するように、粒子捕集空間８の深さが設定されている。
【００２２】
さらに、ノズル外輪３には、粒子捕集空間８を形成している下流側の側面１０ａに入口１３が開口している貫通孔１２が軸方向に延びるように形成されており、この貫通孔１２の出口１４は、ノズル外輪３の下流側の端面に開口するようになっている。なお、この貫通孔１２は、ノズル外輪３に円周方向に間隔をおいて複数配列するようにしてもよい。
【００２３】
本実施形態による蒸気タービンのシール構造は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
【００２４】
図１において、ノズル２から動翼１に蒸気に混じって流入してくる固体粒子２０は、旋回速度成分をもっている上に遠心力も作用するため、固体粒子２０の一部は矢印３０で示すように、動翼１の外周側に偏向して流れる。
【００２５】
粒子捕集空間８の軸方向の幅寸法Ｂは、側面１０ｂと動翼カバー部５の間で狭くなった隙間の軸方向の寸法Ａよりも広がっており、さらに周面１１はシールフィン対向面７よりも半径方向外側に設定されて半径方向へ奥行きが延びている。このような粒子捕集空間８の構造により、半径方向に偏向した固体粒子２０は、まず粒子捕集空間８に導かれる。そして、側面１０ａや周面１１に衝突した際に運動エネルギーを失った固体粒子２０は、粒子補足空間８に捕集される。また、側面１０ａ、１０ｂや周面１１に衝突してはね返った一部の固体粒子２０は動翼１の蒸気通路部２２に流れ込む蒸気に流入する。
【００２６】
このようにして、半径方向外側に深さを増した奥行きのある粒子捕集空間８を蒸気漏出部１６の入口側に配置することにより、偏向した固体粒子２０が動翼カバー部５のシールフィン６に直接衝突する可能性を格段に低くすることが可能になる。その結果、個体粒子２０の浸食によるシールフィン６の先端とシール対向面７や段部９との間の隙間の拡大を未然に防止することができる。
【００２７】
さらに、粒子捕集空間８に捕集された固体粒子２０は、後流段落の蒸気タービン側に連通している、ノズル外輪３の貫通孔１２を通って、後流段落側に導出されることになる。この場合、動翼１の前後では圧力差が生じており、貫通孔１２の入口１３側に較べて出口１４側の圧力が低いことから、この圧力差によって、粒子捕集空間８に捕集された固体粒子２０の貫通孔１２を通じての導出は促進されることになる。この結果、粒子捕集空間８に捕集された固体粒子２０の一部がシールフィン６と、フィン対向面７や段部９との間の隙間から蒸気漏出部１６に入り込み難くなり、シールフィン６やフィン対向面７が浸食されるのを未然に防止することができる。
【００２８】
しかも、固体粒子２０は、貫通孔１２の壁面に衝突を繰り返しながら通り抜けるため、貫通孔１２の出口１４から排出される段階では、その粒子径は流入時に較べて小さくなる。貫通孔１２から抜けた後、仮に、後段の蒸気タービンに流入したとしてもシールフィン６にダメージを与える影響は少なくなる。
【００２９】
もっとも、固体粒子２０によるシールフィン６の浸食量の程度は、その粒子径に依存する。固体粒子２０の粒子径が大きいほど、浸食量は大きいと考えられる。したがって、粒径の大きな固体粒子２０が蒸気に混入することがあらかじめ想定される場合には、複数段落の蒸気タービンに本実施形態のシール構造を適用することが好ましい。
【００３０】
第２実施形態  
次に、本発明の第２実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図２を参照しながら説明する。図２において、図１の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３１】
上述した第１実施形態では、粒子捕集空間８に捕集された固体粒子２０を排出する貫通孔１２は、ロータの軸方向に延びているのに対して、この第２実施形態は、貫通孔１２の延びる方向がロータの軸方向と所定の角度をなすようにした実施の形態である。
【００３２】
図２において、貫通孔１２の出口１４は、入口１３の位置よりもロータの半径方向外側に偏位した位置に開口しており、これにより、貫通孔１２は、ロータの軸方向と所定の角度αをなして上記半径方向の外側に向かって傾斜して延びるように構成されている。
【００３３】
固体粒子２０は、ノズル２の出口での蒸気流の影響を受けて旋回速度成分を有しており、それに起因する遠心力を受けて、ノズル外輪３の外周側に向かっていく速度成分をもっている。したがって、固体粒子２０は、ロータの軸方向と所定の角度αで上記半径方向に傾斜した貫通孔１２を流れ易くなる。したがって、固体粒子２０は粒子捕集空間８内に滞留することなく、より円滑に後段の蒸気タービン側に排出させることが可能になる。
【００３４】
なお、貫通孔１２の傾斜する方向については、図２に示した角度αに加えて、ロータの円周方向に傾斜する角度を付け加え、貫通孔１２の延びる方向を固体粒子２０の旋回速度成分の方向により近づけるようにしてもよい。
【００３５】
第３実施形態  
次に、本発明の第３実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図３を参照して説明する。なお、図３において、図２の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。  
上述した第１実施形態及び第２実施形態は、粒子捕集空間８の幅寸法Ｂが、蒸気漏出部１６への入口１５における動翼カバー部５と側面１０ｂとの間の隙間の寸法Ａよりも広がっている構成とした実施形態である。
【００３６】
長大な蒸気タービンの場合には、熱によるタービン軸の伸びが大きく、その伸びにしたがって動翼１の位置が変化することがある。
【００３７】
例えば、図４に示すような位置まで、動翼１の位置が変化した場合、粒子捕集空間８への入口１５を形成している間隙の寸法Ａが粒子捕集空間８の幅寸法Ｂよりも大きくなってしまうことがありうる。この結果、粒子捕集空間８で捕集しきれない固体粒子２０の一部が動翼カバー部５とノズル外輪３の間の蒸気漏出部１６に侵入し、シールフィン６に衝突する可能性がある。
【００３８】
そこで、動翼カバー部５と粒子捕集空間８との相対的な位置関係を図３に示されるように設定すればよい。すなわち、粒子捕集空間８を形成する側面１０ａ、１０ｂのうち、蒸気流れ方向下流側の側面１０ａの位置を、タービン運転時に想定される動翼カバー部５との相対位置よりも、タービン軸の伸び量を見込んだ距離δだけその軸方向に蒸気下流側にずらしている。
【００３９】
このような粒子捕集空間８と動翼カバー部５との相対的な位置関係を設定することにより、固体粒子２０がシールフィン６に衝突する確率を大幅に低くし、粒子捕集空間８で確実に捕集されるようにすることができる。
【００４０】
第４実施形態  
次に、本発明の第４実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図５を参照して説明する。なお、図５において、図１乃至図３の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。  
ここで、図５は、動翼１の内部にある蒸気通路部２２を蒸気の流れ方向上流側から下流側に向かって見たときに、蒸気通路部２２と貫通孔１２の配置位置との位置関係を示す模式図である。
【００４１】
この第４実施形態は、複数、この場合４つの貫通孔１２ａ乃至１２ｄをノズル外輪３にその周方向に配列している。この実施形態では、貫通孔１２ａ、１２ｃは、ロータ３２の中心を通る鉛直な線上に位置している。貫通孔１２ｂ、１２ｄは、ロータ３２の中心を通る水平な線上の若干下側に位置しているが、これに限定されるものではない。
【００４２】
これらの貫通孔１２ａ乃至１２ｄのうち、少なくとも一つの貫通孔１２ｃの位置は、図５に示すように、動翼１内部の蒸気通路部２２の底部よりも下位の位置に配置されている。なお、図５に示す例は、４つの貫通孔１２ａ乃至１２ｄを設けているが、貫通孔の数は、４つに限らず、４つ以上でもよいし、２つあるいは３つでもよい。また、蒸気通路部２２の底部よりも下位の位置に配置される貫通孔の数は複数でもよい。
【００４３】
動翼カバー部５に配列しているシールフィン６を浸食する主な原因には、第１乃至第３実施形態で説明した固体粒子２０以外にも、蒸気タービンの停止中に蒸気が凝縮してできる水がある。回転を停止している動翼１内部の蒸気通路部２２に水が滞留したままであると、この水がシールフィン６を腐食させる原因になる。
【００４４】
この第４実施形態では、複数ある貫通孔１２ａ乃至１２ｄのうち、動翼１内部の蒸気通路部２２の底部よりも下位に配置されている貫通孔１２ｃがあるので、動翼１内部で凝縮した水は、蒸気通路部２２に滞留することなく、粒子捕集空間８から下位の貫通孔１２ｄに排出されるので、シールフィン６の腐食を防止することができる。
【００４５】
第５実施形態  
次に、図６は、本発明の第５実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す。なお、この図６において、図２の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４６】
この第５実施形態は、固体粒子２０を捕集する粒子捕集空間８をその入口に較べて奥が広がっている２段構造の環状空間とした実施の形態である。
【００４７】
図６において、粒子捕集空間８は、入口側にある円環状の第１捕集空間１７と、この第１捕集空間１７からロータの半径方向外側に向かって連続する空間をなす円環状の第２捕集空間１８とから構成されている。
【００４８】
第１捕集空間１７では、側面１０ｂと動翼カバー部５との間で一番狭くなっている隙間の寸法をＡ、第１捕集空間１７の幅寸法をＢとすると、Ａ＜Ｂの関係があり、第１捕集空間１６は、蒸気漏出部１６への入口１５での隙間よりもロータの軸方向に幅の広い円環状の溝になっている。
【００４９】
第１捕集空間１７は、より広がった幅寸法Ｃを有し容積の大きな第２捕集空間１８に連続している。この第２捕集空間１８を形成している周面１９は、ノズル外輪３の内周部にあるシール対向面７との関係で、周面１９の方がロータ半径方向のより外側に位置するように、粒子捕集空間８全体の深さが設定されている点は、第１乃至第４実施形態と同様である。
【００５０】
ノズル外輪３には、第１乃至第４実施形態と同様に、複数の貫通孔１２が形成されている。この貫通孔１２の入口１３は、第２捕集空間１８に開口しており、貫通孔１２の出口１４は、ノズル外輪３の下流側の端面に開口するようになっている。このような貫通孔１２は、第２実施形態と同様に、ロータの軸方向と角度αをなして外周側に傾斜して延びるように構成されている。また、ロータの円周方向に傾斜する角度を付け加えるようにしてもよい。
【００５１】
次に、以上のように構成される第５実施形態の作用について説明する。
【００５２】
ロータの半径方向外側に偏向して流入した固体粒子２０は、図６に示されるように、動翼カバー部５のシールフィン６の配列している蒸気漏出部１６には流入せずに、第１捕集空間１７に導かれる。
【００５３】
第１捕集空間１７において、側面１０ａと側面１０ｂとの間の幅寸法Ｂが、入口１５において側面１０ｂと動翼カバー部５との間の一番狭い隙間の寸法Ａよりも広がっていることから、偏向した固体粒子２０は、第１捕集空間１７に導かれてから、側面１０ａに衝突して第２捕集空間１８に流入し、あるいは直接第２捕集空間１８に流入する。
【００５４】
第２捕集空間１８は、第１捕集空間１７に較べて格段に大きな容積をもつ空間になっているので、第２捕集空間１８に流入したとたんに固体粒子２０は減速させられ、第２捕集空間１８に捕集され易くなる。
【００５５】
さらに、動翼１前後の圧力差により、貫通孔１２の入口１３側に較べて出口１４側での圧力が低いことから、この圧力差は、第２捕集空間１８に捕集された固体粒子２０の貫通孔１２を通じての排出を促進させることになる。この結果、第２捕集空間１８に溜まった固体粒子２０の一部が、再びシールフィン６とフィン対向面７や段部９との間の隙間から蒸気漏出部１６に入り込んでシールフィン６を浸食するのを未然に防止することができる。
【００５６】
以上説明した少なくとも一つの実施形態の蒸気タービンのシール構造によれば、半径方向外側に深さを増した奥行きのある粒子捕集空間８を蒸気漏出部１６の入口側に配置することにより、蒸気に混じって流入した固体粒子２０によるノズル外輪シールフィン６の損傷を確実に防止することが可能になる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。
【符号の説明】
【００５８】
１…動翼、２…ノズル、３…ノズル外輪、５…動翼カバー部、６…シールフィン、７…シール対向面、８…粒子捕集空間、１２…貫通孔、１６…蒸気漏出部、２０…固体粒子、２２…蒸気通路部、
【図１】
2014031750.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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