(57)【要約】【課題】上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差に応じて、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間を通り、ノズルボックスおよびダミー環を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させること。【解決手段】圧力の高い蒸気をタービン車室の上部から複数枚のタービンブレード８ａに供給する第一の蒸気供給通路２２と、前記複数枚のタービンブレード８ａのうち、高圧側タービンブレード８ａを通過することで圧力が低くなった蒸気によって前記タービン車室の上部を冷却しつつ、低圧側タービンブレード８ａに圧力が低くなった蒸気を供給する第二の蒸気供給通路５２と、前記第二の蒸気供給通路５２の途中に設けられ、第二の蒸気供給通路５２を流れる前記圧力が低くなった蒸気の流量を制御する冷却蒸気流量制御弁５３と、をさらに備えている。【選択図】図２
2014214707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力の異なる複数の蒸気により駆動される舶用蒸気タービンであって、
タービン車室と、複数枚のタービンブレードと、を有し、
前記複数枚のタービンブレードはタービン車室を流通する前記圧力の異なる複数の蒸気のうち圧力の高い蒸気により動力を得る高圧側タービンブレードと、上記高圧側タービンブレードを流通する蒸気よりも圧力の低い蒸気により動力を得る低圧側タービンブレードと、を備え、
前記圧力の高い蒸気を前記タービン車室の上部から前記複数枚のタービンブレードに供給する第一の蒸気供給通路と、
前記複数枚のタービンブレードのうち、前記高圧側タービンブレードを通過することで圧力が低くなった蒸気によって前記タービン車室の上部を冷却しつつ、前記低圧側タービンブレードに前記圧力が低くなった蒸気を供給する第二の蒸気供給通路と、
前記第二の蒸気供給通路の途中に設けられ、第二の蒸気供給通路を流れる前記圧力が低くなった蒸気の流量を制御する冷却蒸気流量制御弁と、をさらに備えていることを特徴とする舶用蒸気タービン。
【請求項２】
前記タービン車室の上部の温度を測定する第一の温度センサと、
前記タービン車室の下部の温度を測定する第二の温度センサと、
前記第一の温度センサおよび前記第二の温度センサから送られてきた測定値に基づいて、前記タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部の温度との差を算出し、算出された結果に基づいて前記冷却蒸気流量制御弁の開度を制御する制御器と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の舶用蒸気タービン。
【請求項３】
前記第二の蒸気供給通路の途中に設けられ、第二の蒸気供給通路を流れる前記圧力が低下した蒸気を復水器に直接導くドレン管と、
前記ドレン管の途中に設けられて、前記タービン車室の上部の温度と前記タービン車室の下部の温度との差が許容値を超えてしまう場合に開放されるドレン弁と、を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の舶用蒸気タービン。
【請求項４】
複数枚のタービンブレードに圧力の異なる複数の蒸気のうち圧力の高い蒸気を導く工程と、
前記複数枚のタービンブレードのうち、高圧側タービンブレードを通過することで圧力が低くなった蒸気によってタービン車室上部の冷却を行う工程と、を備えた舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法において、
さらに前記タービン車室の上部の冷却を行った後の蒸気を前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導く工程と、
タービン車室の上部の温度、およびタービン車室の下部の温度を測定する工程と、
前記タービン車室の上部の温度と前記タービン車室の下部との差に基づいて、前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導かれる前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気の量を制御する工程と、を備えていることを特徴とする舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法。
【請求項５】
タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差に基づいて、さらに前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気を復水器に導く工程を備えていることを特徴とする請求項４に記載の舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法。
【請求項６】
タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差に基づいて、前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導かれる前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気の全量を低圧側タービンブレードに導いても、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差が許容値を超えてしまう場合に、前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気を復水器に導く工程を備えていることを特徴とする請求項５に記載の舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法。
【請求項７】
タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差が許容範囲内となった場合に、前記低圧側タービンブレードに導く蒸気の量を減少させたのちに、復水器に導く蒸気の量を減少させる工程を備えていることを特徴とする請求項６に記載の舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用蒸気タービンに関し、特に、船舶の推進用タービン（舶用主機タービン）として用いられる舶用蒸気タービンおよびそのタービン車室の冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶の推進用タービンとして用いられる舶用蒸気タービンとしては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３０４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１に記載された舶用蒸気タービン等では、上部車室の上面中央部に設けられた主蒸気入口部から、高圧タービンの入口に向かって流れ込む高温（例えば、５５０℃〜５６０℃）の蒸気によって、ノズル室およびダミー環が熱せられ、これらノズル室およびダミー環からの放熱により上部車室の主蒸気導入部（より詳しくは、図示しない蒸気発生器から供給された高圧の蒸気が上部車室に流入する部位、さらに詳しくは、ノズルボックス）が熱せられて、上部車室と下部車室との温度差が付きやすい構造になっている。上部車室の温度が下部車室の温度よりも高くなると、車室全体が上に凸状に湾曲する現象、いわゆる車室の猫反り（キャッツバック）が起こる。そして、車室の猫反りは、下部車室の静止部とロータとの間のクリアランスを小さくし、過大な車室の猫反りは、下部車室の静止部とロータとを接触させることになる。
【０００５】
そのため、近年では、高圧調速段（高圧第１，２段）のタービンブレードを通過した直後の蒸気（温度の低下した蒸気）の一部を抜き出し、この蒸気で上部車室を冷却し、上部車室と下部車室との温度差を低減させて、車室の猫反りを低減させる車室冷却装置が提案されている。
【０００６】
この車室冷却装置では、例えば、舶用蒸気タービンが定格運転されているとき（舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を搭載した船舶が、外洋を巡航速度で航行するとき）に、上部車室と下部車室との温度差が最も小さくなり、かつ、舶用蒸気タービンの効率が最も良くなるように、上部車室が冷却されることが好ましい。
【０００７】
しかしながら、舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を実際に船舶に搭載して、舶用蒸気タービンを定格運転してみると、上部車室と下部車室との温度差が想定以上についてしまう恐れがある。
【０００８】
また、近年では、燃料費を節減するため、舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を搭載した船舶が、巡航速度よりも遅い速度で外洋を航行している。つまり、舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を搭載した船舶が、巡航速度で外洋を航行すること、すなわち、舶用蒸気タービンが定格運転されることを前提に上部車室の冷却を行う場合、舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を搭載した船舶が、巡航速度よりも遅い速度で外洋を航行すると、上部車室と下部車室との温度差が許容値（例えば、５０℃）を超えてしまう恐れがある。
【０００９】
さらに、舶用蒸気タービンは、発電所等で使用される陸用蒸気タービンとは異なり、舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を搭載した船舶が港湾を航行する際には、定格運転よりも負荷の低い状態で長時間運転されることがある。そのため、舶用蒸気タービンおよび車室冷却装置を搭載した船舶が港湾を航行した場合に、上部車室と下部車室との温度差が許容値（例えば、５０℃）を超えてしまう恐れがある。また、陸用蒸気タービンとは異なり、船舶の運航状況により負荷変動が生じうるため、上部車室と下部車室との温度差が許容値（例えば、５０℃）を超えてしまう恐れがある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差に応じて、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間を通り、ノズルボックスおよびダミー環を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させることができる舶用蒸気タービンおよびそのタービン車室の冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る舶用蒸気タービンは、圧力の異なる複数の蒸気により駆動される舶用蒸気タービンであって、タービン車室と、複数枚のタービンブレードと、を有し、前記複数枚のタービンブレードはタービン車室を流通する前記圧力の異なる複数の蒸気のうち圧力の高い蒸気により動力を得る高圧側タービンブレードと、上記高圧側タービンブレードを流通する蒸気よりも圧力の低い蒸気により動力を得る低圧側タービンブレードと、を備え、
前記圧力の高い蒸気を前記タービン車室の上部から前記複数枚のタービンブレードに供給する第一の蒸気供給通路と、前記複数枚のタービンブレードのうち、前記高圧側タービンブレードを通過することで圧力が低くなった蒸気によって前記タービン車室の上部を冷却しつつ、前記低圧側タービンブレードに前記圧力が低くなった蒸気を供給する第二の蒸気供給通路と、前記第二の蒸気供給通路の途中に設けられ、第二の蒸気供給通路を流れる前記圧力が低くなった蒸気の流量を制御する冷却蒸気流量制御弁と、をさらに備えている。
【００１２】
本発明に係る舶用蒸気タービンによれば、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように冷却蒸気流量制御弁の開度が調整されることになる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差に応じて、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間を通り、ノズルボックスおよびダミー環を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させることができる。
【００１３】
上記舶用蒸気タービンにおいて、前記タービン車室の上部の温度を測定する第一の温度センサと、前記タービン車室の下部の温度を測定する第二の温度センサと、前記第一の温度センサおよび前記第二の温度センサから送られてきた測定値に基づいて、前記タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部の温度との差を算出し、算出された結果に基づいて前記冷却蒸気流量制御弁の開度を制御する制御器と、を備えているとさらに好適である。
【００１４】
このような舶用蒸気タービンによれば、第一の温度センサおよび第二の温度センサから送られてきた測定値に基づいて、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように冷却蒸気流量制御弁の開度が制御器により自動的に調整されることになる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように上部車室を冷却するシステムの自動化を図ることができる。
【００１５】
上記舶用蒸気タービンにおいて、前記第二の蒸気供給通路の途中に設けられ、第二の蒸気供給通路を流れる前記圧力が低下した蒸気を復水器に直接導くドレン管と、前記ドレン管の途中に設けられて、前記タービン車室の上部の温度と前記タービン車室の下部の温度との差が許容値を超えてしまう場合に開放されるドレン弁と、を備えているとさらに好適である。
【００１６】
このような舶用蒸気タービンによれば、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値（例えば、５０℃（より好ましくは、４０℃））を超え、かつ、冷却蒸気流量制御弁が全開となっているときに、ドレン弁が強制的に全閉から全開とされることになる。
すなわち、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間に存する（滞留する）蒸気が復水器に導かれるようになり、上部車室の温度または上部車室内の蒸気温度が低下して、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が小さくなる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差を許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））に収めることができる。
【００１７】
本発明に係る舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法は、複数枚のタービンブレードに圧力の異なる複数の蒸気のうち圧力の高い蒸気を導く工程と、前記複数枚のタービンブレードのうち、高圧側タービンブレードを通過することで圧力が低くなった蒸気によってタービン車室上部の冷却を行う工程と、を備えた舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法において、さらに前記タービン車室の上部の冷却を行った後の蒸気を前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導く工程と、タービン車室の上部の温度、およびタービン車室の下部の温度を測定する工程と、前記タービン車室の上部の温度と前記タービン車室の下部との差に基づいて、前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導かれる前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気の量を制御する工程と、を備えている。
【００１８】
本発明に係る舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法によれば、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように冷却蒸気流量制御弁の開度が調整されることになる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差に応じて、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間を通り、ノズルボックスおよびダミー環を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させることができる。
【００１９】
上記舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法において、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差に基づいて、さらに前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気を復水器に導く工程を備えているとさらに好適である。
【００２０】
このような舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法によれば、高温蒸気の滞留する車室上部から車室下部への流れができ、車室上下の温度の均一化を促進できる。
【００２１】
上記舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法において、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差に基づいて、前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導かれる前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気の全量を低圧側タービンブレードに導いても、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差が許容値を超えてしまう場合に、前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気を復水器に導く工程を備えているとさらに好適である。
【００２２】
このような舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法によれば、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値（例えば、５０℃（より好ましくは、４０℃））を超え、かつ、冷却蒸気流量制御弁が全開となっているときに、ドレン弁が強制的に全閉から全開とされることになる。
すなわち、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間に存する（滞留する）蒸気が復水器に導かれるようになり、上部車室の温度または上部車室内の蒸気温度が低下して、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が小さくなる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差を許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））に収めることができる。
【００２３】
上記舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法において、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差が許容範囲内となった場合に、前記低圧側タービンブレードに導く蒸気の量を減少させたのちに、復水器に導く蒸気の量を減少させる工程を備えているとさらに好適である。
【００２４】
このような舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法によれば、海水に捨てられる熱量を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る舶用蒸気タービンおよびそのタービン車室の冷却方法によれば、任意の運転状態において適切にタービン車室の上部を冷却することができる。また、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部の温度との差に応じて、タービン車室の上部を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させることができるため、効率的にタービン車室の上部を冷却できる。これにより、車室の猫反りを防止でき、車室内に配置された静止部とタービンロータとの接触を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る舶用蒸気タービンの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態に係る舶用蒸気タービンについて、図１および図２を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る舶用蒸気タービン４１は、タービンロータ２と、このタービンロータ２を収容する車室３と、を主たる要素として構成されている。
タービンロータ２は、各端部が軸受４を介して支持部（軸受台）５に対して回転可能に支持された回転軸６と、この回転軸６の軸方向に沿って配列（配置）された複数枚のタービンディスク７ａ，７ｂとを備えている。タービンディスク７ａは、回転軸６の一側（図１において右側に位置する高圧側）に配列された複数枚の（高圧側）タービンディスクであり、タービンディスク７ｂは、回転軸６の他側（図１において左側に位置する中圧側（または低圧側）に配列された複数枚の（中圧側または低圧側）タービンディスク７ｂである。そして、各タービンディスク７ａ，７ｂの外周部には、複数枚のタービンブレード（動翼）８ａ，８ｂが、周方向に沿うとともに所定の隙間をあけて取り付けられている。
【００２８】
車室３は、例えば、高クローム鋼（９Ｃｒ鋳鋼や１２Ｃｒ鋳鋼等）で作られるとともに、上下方向に二分割された（半割り構造とされた）水平分割型の車室であり、図１において上側に位置する上部車室３ａと、図１において下側に位置する下部車室３ｂとで構成されており、これら上部車室３ａおよび下部車室３ｂの内周面にはそれぞれ、回転軸６の軸方向に沿って円環状の仕切板９ａ，９ｂが複数列配置されている。仕切板９ａは、タービンディスク７ａおよびタービンブレード８ａに対応して配置された複数段の（高圧側）仕切板であり、動翼８ａに向けて蒸気を噴出させるためのノズルが環上に配置され、中心を含む水平面で分割可能な構造となっている。仕切板９ｂは、タービンディスク７ｂおよびタービンブレード８ｂに対応して配置された複数段の（中圧側または低圧側）仕切板であり、動翼８ｂに向けて蒸気を噴出させるためのノズルが環上に配置され、中心を含む水平面で分割可能な構造となっている。そして、上部車室３ａを下部車室３ｂの開口部を覆うように載置するとともに、図示しない複数本のボルトを介して下部車室３ｂに固定することにより、舶用蒸気タービン４１の一側（図１において右側に位置する高圧側）に、タービンディスク７ａおよびタービンブレード８ａと仕切板９ａとが回転軸６の軸方向に交互に配列された第１のタービン車室空間（高圧側タービン車室空間）１０が形成され、舶用蒸気タービン４１の他側（図１において左側に位置する中圧側（または低圧側）に、タービンディスク７ｂおよびタービンブレード８ｂと仕切板９ｂとが回転軸６の軸方向に交互に配列された第２のタービン車室空間（中圧側（または低圧側）タービン車室空間）１１が形成されるようになっている。
【００２９】
第１のタービン車室空間１０と第２のタービン車室空間１１との間、すなわち、回転軸６の軸方向における略中央部に位置する車室３内には、第１のタービン車室空間１０と第２のタービン車室空間１１とを区画する（仕切る）ダミー環（仕切部材）１２が周方向にわたって配置されている。ダミー環１２は、例えば、低クローム鋼（２Ｃｒ鋳鋼等）または高クローム鋼（９Ｃｒ鋳鋼や１２Ｃｒ鋳鋼等）で作られた環状の部材であり、例えば、上下方向に二分割された（半割り構造とされた）２つの半円状の部材からなっている。また、ダミー環１２には、調速段ノズル１８および静翼１９等が組み込まれ、ノズル室２０を一体に構成している。
【００３０】
図示しない蒸気発生器から供給された高圧の蒸気はタービン車室の上部から流入し、第一の蒸気供給通路２２を通って複数枚のタービンブレード８ａへ供給される。より具体的には、上部車室３ａの上面中央部には、主蒸気入口部１３が設けられており、この主蒸気入口部１３内には、前進ノズル弁１４が配置されている。そして、この前進ノズル弁１４を通過した主蒸気は、ダミー環１２に嵌め込まれた調速段ノズル１８および静翼１９等を通過した後、第１のタービン車室空間１０内（さらには複数枚のタービンブレード８ａ）に供給されるようになっている。また、下部車室３ｂの下面一端部（図１において右側に位置する端部）には、高圧タービン排気部１５が設けられている。
一方、下部車室３ｂの下面中央部には、再熱蒸気入口部１６が設けられており、下部車室３ｂの下面他端部（図１において左側に位置する端部）には、中圧タービン排気部１７が設けられている。
【００３１】
さて、図１または図２に示すように、本実施形態に係る車室冷却装置５１は、第二の蒸気供給通路（バイパス蒸気管）５２と、冷却蒸気流量制御弁（調整弁）５３と、（第一の）温度センサＴ１と、（第二の）温度センサＴ２と、タービンリモコン５４と、ドレン管５５と、オリフィス５６と、ドレン弁５７と、を備えている。
第二の蒸気供給通路５２は、高圧側タービンブレード（より具体的には、高圧調速段（高圧第１，２段）のタービンブレード８ａ）を通過した直後に抜き出されて、ノズルボックス２１の内表面とダミー環１２の外表面との間に導かれた後、ノズルボックス２１の内表面とダミー環１２の外表面との間を通って、ノズルボックス２１およびダミー環１２を冷却した蒸気（すなわち、高圧側タービンブレードを通過することで圧力の低くなった蒸気）を、低圧側タービンブレード（より具体的には、高圧途中段（本実施形態では高圧第４段）のタービンブレード８ａ）に導く配管である。
【００３２】
冷却蒸気流量制御弁５３は、第二の蒸気供給通路５２の途中に設けられ、第二の蒸気供給通路５２を流れる蒸気の流量、すなわち、高圧調速段と最上流に位置する仕切板９ａとの間から抜き出されて、ノズルボックス２１の内表面とダミー環１２の外表面との間を通り、ノズルボックス２１およびダミー環１２を冷却し、高圧途中段（本実施形態では高圧第４段）のタービンブレード８ａに導かれる蒸気の流量を制御（調整）する弁であり、タービンリモコン５４から送られてくる制御信号により開閉される（その開度が制御（調整）される）ようになっている。
【００３３】
温度センサＴ１は、上部車室３ａの上面中央部、より詳しくは、ノズルボックス２１の近傍に位置する上部車室３ａに取り付けられて、当該上部車室３ａの温度を測定するセンサであり、温度センサＴ１で測定された測定値αは、タービンリモコン５４に送られる。なお、温度センサＴ１は、タービン車室の上部の温度を計測するために設けられるものであり、タービン車室の上部の温度とはタービン車室の上部の壁面もしくは壁面近傍の温度、あるいはタービン車室の上部を流通する蒸気温度を指す。すなわち、温度センサＴ１はタービン車室の上部の温度を計測できればよく、設置位置は上部車室３ａの上面中央部に限られない。
温度センサＴ２は、下部車室３ｂの下面中央部、より詳しくは、ノズルボックス２１と反対の側に位置する下部車室３ｂの底部に取り付けられて、当該下部車室３ｂの温度を測定するセンサであり、温度センサＴ２で測定された測定値βは、タービンリモコン５４に送られる。
なお、温度センサＴ２は、タービン車室の下部の温度を計測するために設けられ、タービン車室の下部の温度とはタービン車室の下部の壁面もしくは壁面近傍の温度、あるいはタービン車室の下部を流通する蒸気温度を指す。すなわち、温度センサＴ２はタービン車室の上部の温度を計測できればよく、設置位置は下部車室３ｂの底部に限られない。
【００３４】
タービンリモコン５４は、温度センサＴ１，Ｔ２から送られてきた測定値α，βに基づいて、上部車室３ａと下部車室３ｂとの温度差（α−β）を算出し、算出された結果に基づいた制御信号を冷却蒸気流量制御弁５３に送り、冷却蒸気流量制御弁５３の開度を制御する制御器である。
なお、冷却蒸気流量制御弁５３は、タービンリモコン５４から送られてくる制御信号により、上部車室３ａと下部車室３ｂとの温度差が５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下）となるようにその開度が制御される。
ここで、上部車室３ａと下部車室３ｂとの温度差が５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下）となるようにその開度を制御している理由は、特段不適合の発生のない従来型非再熱舶用タービンでの類似計測結果が約３０℃〜４０℃であり、再熱タービンでもおおよそこのレベルをターゲットとすべく５０℃を初期値として設定している。
【００３５】
ドレン管５５は、一端（上流端）が下部車室３ｂの下面中央部に接続され、他端（下流端）が復水器に接続されて、ノズルボックス２１の内表面とダミー環１２の外表面との間に存する（滞留する）蒸気を、復水器に直接導く配管であり、その途中には、オリフィス５６およびドレン弁５７が、上流側から下流側に向かって順に接続されている。
オリフィス５６はドレン弁５７が開となった場合に、蒸気が復水器に過剰に流入するのを防ぐために設けられている。
ここで、「蒸気が復水器に過剰に流入する」とは、約１２００ｋｇ／ｈ相当の蒸気が復水器に流入することをいい、φ５ｍｍのオリフィス５６が装備された場合、約１５０ｋｇ／ｈの蒸気が復水器に流入することになる。
ドレン弁５７は、上部車室３ａと下部車室３ｂとの温度差が５０℃を超え、かつ、冷却蒸気流量制御弁５３が開となっているときに強制的に閉から開とされ、その後、上部車室３ａと下部車室３ｂとの温度差が５０℃以下になったら開から閉とされる開閉弁である。
なお、ドレン弁５７は、通常、閉とされている。
【００３６】
本実施形態に係る舶用蒸気タービン４１によれば、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように冷却蒸気流量制御弁５３の開度が調整されることになる。
これにより、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差に応じて、ノズルボックス２１の内表面とダミー環１２の外表面との間を通り、ノズルボックス２１およびダミー環１２を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させることができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る舶用蒸気タービン４１によれば、温度センサＴ１および温度センサＴ２から送られてきた測定値に基づいて、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように冷却蒸気流量制御弁５３の開度がタービンリモコン５４により自動的に調整されることになる。
これにより、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように上部車室３ａを冷却するシステムの自動化を図ることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態に係る舶用蒸気タービン４１によれば、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差が許容値（例えば、５０℃（より好ましくは、４０℃））を超え、かつ、冷却蒸気流量制御弁５３が全開となっているときに、ドレン弁５７が強制的に閉から開とされることになる。
すなわち、ノズルボックス２１の内表面とダミー環１２の外表面との間に存する（滞留する）蒸気が復水器に導かれるようになり、上部車室３ａの温度が低下して、上部車室３ａの温度と下部車室の温度との差が小さくなる。
これにより、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差を許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））に収めることができる。
【００３９】
ここで、本実施形態に係る舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法は、複数枚のタービンブレード８ａ，８ｂに圧力の異なる複数の蒸気のうち圧力の高い蒸気を導く工程と、前記複数枚のタービンブレード８ａ，８ｂのうち、高圧側タービンブレード８ａを通過することで圧力が低くなった蒸気によってタービン車室上部の冷却を行う工程と、を備えた舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法において、さらに前記タービン車室の上部の冷却を行った後の蒸気を前記複数枚のタービンブレード８ａ，８ｂのうち低圧側タービンブレード８ｂに導く工程と、タービン車室の上部の温度、およびタービン車室の下部の温度を測定する工程と、前記タービン車室の上部の温度と前記タービン車室の下部との差に基づいて、前記複数枚のタービンブレード８ａ，８ｂのうち低圧側タービンブレード８ｂに導かれる前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気の量を制御する工程と、を備えている。
【００４０】
本実施形態に係る舶用蒸気タービン４１のタービン車室の冷却方法によれば、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））となるように冷却蒸気流量制御弁の開度が調整されることになる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差に応じて、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間を通り、ノズルボックスおよびダミー環を冷却する蒸気の流量を能動的に変化させることができる。
【００４１】
上記舶用蒸気タービン４１のタービン車室の冷却方法において、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差に基づいて、さらに前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気を復水器に導く工程を備えているとさらに好適である。
【００４２】
このような舶用蒸気タービン４１のタービン車室の冷却方法によれば、高温蒸気の滞留する車室上部から車室下部への流れができ、車室上下の温度の均一化を促進できる。
【００４３】
上記舶用蒸気タービン４１のタービン車室の冷却方法において、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差に基づいて、前記複数枚のタービンブレードのうち低圧側タービンブレードに導かれる前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気の全量を低圧側タービンブレードに導いても、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差が許容値を超えてしまう場合に、前記タービン車室上部の冷却を行った後の蒸気を復水器に導く工程を備えているとさらに好適である。
【００４４】
このような舶用蒸気タービン４１のタービン車室の冷却方法によれば、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が許容値（例えば、５０℃（より好ましくは、４０℃））を超え、かつ、冷却蒸気流量制御弁が全開となっているときに、ドレン弁が強制的に全閉から全開とされることになる。
すなわち、ノズルボックスの内表面とダミー環の外表面との間に存する（滞留する）蒸気が復水器に導かれるようになり、上部車室の温度または上部車室内の蒸気温度が低下して、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差が小さくなる。
これにより、上部車室の温度と下部車室の温度との差、または上部車室内の蒸気温度と下部車室内の蒸気温度との差を許容値以下（例えば、５０℃以下（より好ましくは、４０℃以下））に収めることができる。
【００４５】
上記舶用蒸気タービン４１のタービン車室の冷却方法において、タービン車室の上部の温度とタービン車室の下部との差が許容範囲内となった場合に、前記低圧側タービンブレードに導く蒸気の量を減少させたのちに、復水器に導く蒸気の量を減少させる工程を備えているとさらに好適である。
【００４６】
このような舶用蒸気タービンのタービン車室の冷却方法によれば、海水に捨てられる熱量を最小限に抑えることができる。
【００４７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
例えば、上述した実施形態では、上部車室３ａの温度と下部車室３ｂの温度との差、上部車室３ａ自体の温度と下部車室３ｂ自体の温度との差を温度差として求めたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上部車室３ａ内の蒸気温度と下部車室３ｂ内の蒸気温度との差を温度差として求めるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、第二の蒸気供給通路５２の途中に冷却蒸気流量制御弁５３が接続されたものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第二の蒸気供給通路５２の代わりに、第二の蒸気供給通路５２の内径よりも大きな内径を有する第二の蒸気供給通路５２を用意し、この第二の蒸気供給通路５２の途中に冷却蒸気流量制御弁５３とオリフィス（オリフィス５６とは用途が異なり、蒸気流量制御弁による流量制御性を向上させるためのオリフィス）とを接続するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４９】
３    車室
３ａ  上部車室
８ａ  タービンブレード
１０    （第１の）タービン車室空間
１２    ダミー環
１３    主蒸気入口部
１４    前進ノズル弁
１８    調速段ノズル
２１    ノズルボックス
４１    舶用蒸気タービン
５２    バイパス蒸気管
５３    冷却蒸気流量制御弁
５４    タービンリモコン（制御器）
５５    ドレン管
５７    ドレン弁
Ｔ１    （第一の）温度センサ
Ｔ２    （第二の）温度センサ
α    測定値
β    測定値
【図１】
2014214707.tif 000003
【図２】
2014214707.tif 000004