(57)【要約】【課題】隣り合うダイヤフラム外輪の隙間の半径方向外側から内側に向けて低温蒸気が高温蒸気へ混入することによる、熱効率の低下を防ぐ。【解決手段】隣り合うダイヤフラム外輪３９Ｕ、３９Ｄ相互間の隙間Ｇに冷却蒸気用シール装置５４１を設けることにより、内部ケーシング３２とダイヤフラム外輪３９との嵌合固定部に形成された連通溝５２を通る冷却蒸気５１が中圧タービン３−２の駆動用再熱蒸気と混合することを防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンロータに植設された複数段のタービン動翼および内周部をダイヤフラム内輪で支持され、外周部をダイヤフラム外輪で支持されたタービンノズルによって構成されたタービン段落と、このタービン段落の初段に駆動蒸気を供給するノズルボックスとを内部ケーシングおよび外部ケーシングによる２重構成のタービンケーシング内に収納し、かつタービンケーシングがタービンロータによって貫通される部分にグランドシール部を設け、さらに前記内部ケーシングおよび外部ケーシング間、前記内部ケーシングおよびダイヤフラム外輪間、グランドシール部にそれぞれ冷却用蒸気を流すための冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、
前記隣接するダイヤフラム外輪のうち、駆動用蒸気流の上流側に位置するダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分と、駆動用蒸気流の下流側に位置するダイヤフラム外輪との隙間に冷却蒸気用シール部を設けたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項２】
タービンロータに植設された複数段のタービン動翼および内周部をダイヤフラム内輪で支持され、外周部をダイヤフラム外輪で支持されたタービンノズルによって構成されたタービン段落と、このタービン段落の初段に駆動蒸気を供給するノズルボックスとを内部ケーシングおよび外部ケーシングによる２重構成のタービンケーシング内に収納し、かつタービンケーシングがタービンロータによって貫通される部分にグランドシール部を設け、さらに前記内部ケーシングおよび外部ケーシング間、前記内部ケーシングおよびダイヤフラム外輪間、グランドシール部にそれぞれ冷却用蒸気を流すための冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、
上流側ダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分の更に外側を、下流側ダイヤフラム外輪の端面から上流側に張り出して設けた円筒状部で囲繞することにより両者間に円筒状の隙間を形成し、この円筒状の隙間に冷却蒸気用シール部を設けたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項３】
前記冷却蒸気用シール部をシールフィンを用いてハイ・ロー型、櫛型、または食い違い型ラビリンスのいずれかで構成したことを特徴とする請求項１ないし２のうちのいずれかに記載の蒸気タービンプラント。
【請求項４】
前記シールフィンを板バネ状またはブラシ状に形成したことを特徴とする請求項３記載の蒸気タービンプラント。
【請求項５】
前記シールフィンを伸縮可能なリング状または金属パッキン状に形成したことを特徴とする請求項３記載の蒸気タービンプラント。
【請求項６】
前記ダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分の外周面を駆動蒸気流の方向に径が減少するコーン凸状に形成し、このコーン凸状の外周部を空隙を介して囲繞する前記筒状部の内周面を駆動蒸気流の方向に径が減少するコーン凹状に形成し、これらコーン凸状部、コーン凹状部間に形成されたコーン状の空隙に冷却蒸気用シール部を設けたことを特徴とする請求項２記載の蒸気タービンプラント。
【請求項７】
タービンロータに植設された複数段のタービン動翼および内周部をダイヤフラム内輪で支持され、外周部をダイヤフラム外輪で支持されたタービンノズルによって構成されたタービン段落と、このタービン段落の初段に駆動蒸気を供給するノズルボックスとを内部ケーシングおよび外部ケーシングによる２重構成のタービンケーシング内に収納し、かつタービンケーシングがタービンロータによって貫通される部分にグランドシール部を設け、さらに前記内部ケーシングおよび外部ケーシング間、前記内部ケーシングおよびダイヤフラム外輪間、グランドシール部それぞれ冷却用蒸気を流すための冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、
駆動用蒸気流の上流側に位置するダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分の端面に環状の溝を設け、この溝内にシールリングを収納することにより隣接するダイヤフラム外輪の端面との隙間に冷却蒸気用シール部を形成したことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項８】
蒸気発生器と、この蒸気発生器にて発生した蒸気により駆動される高圧タービンと、この高圧タービンからの排気を前記蒸気発生器にて再熱した再熱蒸気を導くノズルボックスと、当該再熱蒸気によって駆動される中圧タービンと、この中圧タービンからの排気蒸気により駆動される低圧タービンと、この低圧タービンからの排気蒸気を凝縮させる復水器と、この復水器にて凝縮した復水を加熱する複数の給水加熱器と、前記高圧タービンからの抽気蒸気を前記タービンの冷却蒸気として導入する冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントを冷却するようにした蒸気タービンプラントの冷却方法において、
前記タービンを構成するダイヤフラム外輪相互間の隙間に冷却蒸気用シール装置を設けて前記冷却蒸気がタービンを駆動する主蒸気に混入しないようにした状態で、前記ダイヤフラム外輪とこのダイヤフラム外輪を嵌合固定するケーシング間に形成された連通溝に前記冷却蒸気導入部からの冷却蒸気を流して当該ダイヤフラム外輪およびケーシングを冷却するようにしたことを特徴とする蒸気タービンプラントの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンプラントに係り、特にタービン構成部品の一部を冷却蒸気で冷却するようにした蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンプラントの冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の蒸気タービンプラントでは、プラント熱効率向上強化策見直しの一環として、蒸気の高温化が検討されている。蒸気タービンプラントは、ランキンサイクルの特性であり、蒸気温度を高くすればする程、プラント熱効率を向上させることができるとされている。
このため、蒸気タービンプラントは、ひところの比較的低温、低圧の蒸気条件から蒸気温度５３８℃／５６６℃または５３８℃／５３８℃の一段再熱にほぼ定着しつつある。
【０００３】
しかし、温暖化現象や環境破壊等が地球規模レベルでクローズアップされている昨今、蒸気タービンプラントの分野でも燃料の消費をより一層少なくさせて単機容量を増加させる研究開発が進められており、その一つに再熱蒸気温度を７００℃以上にし、この超高温再熱蒸気を中圧タービンに供給することが提案されている。
【０００４】
なお、６００℃程度の高温の蒸気を中圧タービンに導入する技術について、中圧タービンの主蒸気インレット管を二重構造とし車室の温度上昇を抑制するようにした発明は下記の特許文献１で公開されている。
【特許文献１】特開平１１−３５０９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１は、タービン構成部品であるダイヤフラム外輪やタービンケーシングを冷却蒸気で冷却する発明ではないため、タービンケーシング内に冷却蒸気を導入するような記載は一切なく、従ってタービンケーシングやダイヤフラム外輪をどのようにして冷却するのか不明であるが、６５０℃を超える高熱高温蒸気タービンの場合、図１２に記載したようにタービンケーシング３２とダイヤフラム外輪３９Ｕ、３９Ｄとの嵌合固定部には連通溝５２が形成されており、しかもダイヤフラム外輪３９Ｕ、３９Ｄ相互間には隙間Ｇがあるため、この連通溝５２および隙間Ｇを通して冷却蒸気が矢印のように駆動用の高温主蒸気に混入し、蒸気タービンの熱効率を低下させるという問題があった。
【０００６】
再熱蒸気温度を６５０℃を超えて更に高い７００℃以上にする場合については、解決すべき多くの問題が残されており、特にタービン構成部品の強度保証を如何にして行うかについては現在模索中である。従来より火力発電プラントでは、蒸気タービンに使用するタービンロータ、タービンノズル、タービン動翼、ノズルボックス（蒸気室）、蒸気供給管等のタービン構成部品には改良された耐熱鋼を使用しているが、再熱蒸気温度が７００℃以上になると、タービン構成部品の強度保証を高く維持させることは難しい。
【０００７】
このため、７００℃以上の蒸気タービンプラントにおいても、従来の改良された耐熱鋼をタービン構成部品にそのまま使用しても強度保証を高く維持できるような新たな冷却技術の実現が望まれており、その要望に応える手段として蒸気冷却が検討されている。
しかし、蒸気タービンの分野にとって蒸気冷却技術は、未だ開発中の分野であり、試行錯誤を繰り返している状態である。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、タービン構成部品の一部を低温蒸気で冷却することにより再熱蒸気の高温化に対応するようにした蒸気タービンプラントにおいて、冷却用の低温蒸気が駆動用の高温主蒸気に混入して熱効率を低下させることを防ぐシール装置を具備した蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンプラント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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る蒸気タービンプラントの発明は、タービンロータに植設された複数段のタービン動翼および内周部をダイヤフラム内輪で支持され、外周部をダイヤフラム外輪で支持されたタービンノズルによって構成されたタービン段落と、このタービン段落の初段に駆動蒸気を供給するノズルボックスとを内部ケーシングおよび外部ケーシングによる２重構成のタービンケーシング内に収納し、かつタービンケーシングがタービンロータによって貫通される部分にグランドシール部を設け、更に前記内部ケーシングおよび外部ケーシング間、前記内部ケーシングおよびダイヤフラム外輪間、グランドシール部にそれぞれ冷却用蒸気を流すための冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、
前記隣接するダイヤフラム外輪のうち、駆動用蒸気流の上流側に位置するダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分と、駆動用蒸気流の下流側に位置するダイヤフラム外輪との隙間に冷却蒸気用シール部を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に係る蒸気タービンプラントの発明は、タービンロータに植設された複数段のタービン動翼および内周部をダイヤフラム内輪で支持され、外周部をダイヤフラム外輪で支持されたタービンノズルによって構成されたタービン段落と、このタービン段落の初段に駆動蒸気を供給するノズルボックスとを内部ケーシングおよび外部ケーシングによる２重構成のタービンケーシング内に収納し、かつタービンケーシングがタービンロータによって貫通される部分にグランドシール部を設け、更に前記内部ケーシングおよび外部ケーシング間、前記内部ケーシングおよびダイヤフラム外輪間、グランドシール部にそれぞれ冷却用蒸気を流すための冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、
上流側ダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分の更に外側を、下流側ダイヤフラム外輪の端面から上流側に張り出して設けた円筒状部で囲繞することにより両者間に円筒状の隙間を形成し、この円筒状の隙間に冷却蒸気用シール部を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
更に、請求項７に係る蒸気タービンプラントの発明は、タービンロータに植設された複数段のタービン動翼および内周部をダイヤフラム内輪で支持され、外周部をダイヤフラム外輪で支持されたタービンノズルによって構成されたタービン段落と、このタービン段落の初段に駆動蒸気を供給するノズルボックスとを内部ケーシングおよび外部ケーシングによる２重構成のタービンケーシング内に収納し、かつタービンケーシングがタービンロータによって貫通される部分にグランドシール部を設け、更に前記内部ケーシングおよび外部ケーシング間、前記内部ケーシングおよびダイヤフラム外輪間、グランドシール部それぞれ冷却用蒸気を流すための冷却蒸気導入部とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、
駆動用蒸気流の上流側に位置するダイヤフラム外輪のタービン動翼の外周部を囲繞する部分の端面に環状の溝を設け、この溝内にシールリングを収納することにより隣接するダイヤフラム外輪の端面との隙間に冷却蒸気用シール部を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンプラントの冷却方法によれば、低温の冷却蒸気が隣り合うダイヤフラム外輪相互の隙間を通じて高温蒸気へ混入することを防ぐことができるので、蒸気タービンの熱効率の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下述べる本発明に係る蒸気タービンプラントは、中圧タービンを対象に説明するが、本発明は中圧タービンに限定されるものではなく、高圧タービン、低圧タービンにも適用し得るものである。
【００１４】
図１は本発明に係る蒸気タービンプラントの蒸気系統図である。
図１において、蒸気タービンプラント１は、ボイラ２、高圧タービン３−１、中圧タービン３−２および低圧タービン３−３からなる蒸気タービン３、発電機４、復水系５、給水系６から構成されている。このうち高圧タービン３−１はボイラ２の蒸気発生器２−１からの高温高圧蒸気を導入し、また中圧タービン３−２は再熱器１９で温度７００℃以上に再熱された再熱蒸気を中圧タービン抽気系２０を通して導入し、更に低圧タービン３−３は中圧タービン３−２からの排気を導入し、それぞれの蒸気タービンが膨張仕事をした際に発生する回転トルクによって発電機４を回転駆動するようになっている。
【００１５】
そして、低圧タービン３−３からの排気は、復水系５を構成する復水器７に案内されここで凝縮させて復水になり、復水系５の復水ポンプ８、低圧給水加熱器９〜１２を経て給水系６に供給される。給水系６は、低圧給水加熱器１２から送られた蒸気中の酸素を除去する脱気器１３、給水を昇圧する給水ポンプ１４、高圧給水加熱器１５〜１７、過熱器１８を経て蒸気発生器２に還流させるようになっている。
【００１６】
なお、図１中、２１は最終段の高圧給水加熱器１７に高圧タービン抽気を供給するための高圧タービン抽気系であり、破線で示した経路２２は高圧タービン抽気系２１の抽気を分岐して中圧タービン３−２を蒸気冷却するための蒸気冷却系を示す。
【００１７】
図２は、図１に示したボイラ２の再熱器１９からの再熱蒸気に膨張仕事をさせる中圧タービン３−２の一部切欠縦断面図である。
【００１８】
３０は中圧タービン３−２のケーシングであって、外部ケーシング３１と内部ケーシング３２との二重構造の軸流タイプに構成されている。内部ケーシング３２は、ノズルボックス（蒸気室）３３および複数のタービン段落３４を収容している。タービン段落３４はタービンロータ３５に形成したタービンディスク３６に植設されたタービン動翼３７と、ダイヤフラム内輪３８およびダイヤフラム外輪３９にそれぞれ溶接等で支持されたタービンノズル４０との組み合わせにより構成されている。
【００１９】
ダイヤフラム内輪３８は、その内周部にタービンロータ３５との間隙を塞ぐパッキンやラビリンスシール４１を設けており、また、ダイヤフラム外輪３９は、その外周部を内部ケーシング３２に嵌合固定されている。
【００２０】
なお、外部ケーシング３１および内部ケーシング３２に関し、タービンロータ３５によって貫通される部分には、それぞれ蒸気漏れを防ぐための外部ケーシング用グランド部４２および内部ケーシング用グラント部４３を設けている。
【００２１】
図１で示した再熱器１９から供給される温度７００℃以上の再熱蒸気は、再熱蒸気管４４によって前記ノズルボックス３３に導入するように構成されている。この再熱蒸気管４４は、二重管構造を採用しており、同心状に配置された外管４５と内管４６との間の空間部４７を冷却蒸気通路として機能するように構成されている。そして外管４５と外部ケーシング３１のフランジ部４８との間には外部ケーシング用シール装置４９を装着している。
【００２２】
ところで、前記高圧タービン３−１から抽気した蒸気の一部は、冷却蒸気系２２から前記ノズルボックス３３と内部ケーシング用グランド部４３との間に形成された冷却蒸気導入部５０に導入され、この導入部５０から冷却蒸気５１として矢印のように中圧タービン３−２の静止部に流れる。すなわち、冷却蒸気５１の一部は内部ケーシング用グランド部４３を通って二重ケーシングを構成している外部ケーシング３１と内部ケーシング３２間の空間部を通って外部ケーシング３１、内部ケーシング３２を冷却しながら流れ、他の一部は内部ケーシング３２とダイヤフラム外輪３９との嵌合固定部に形成された連通溝５２（連通溝５２の詳細については図３で示す）を通って内部ケーシング３２およびダイヤフラム外輪３９を冷却しながら流れ、そして、これら冷却蒸気は最終的には膨張仕事を終えたタービン排気と合流して排気口５３から排気される。なお、冷却蒸気５１の残りは外部ケーシング用グランド部４２を通って中圧タービンの機外に漏出する。
【００２３】
本発明は、内部ケーシング３２とダイヤフラム外輪３９との嵌合固定部に形成された連通溝５２を通る冷却蒸気５１が中圧タービン３−２の駆動用再熱蒸気と混合することを防止するための冷却蒸気シール装置を設けたことを特徴とするものであり、以下、図３乃至図１１に示した冷却蒸気シール装置の各実施例について説明する。
【００２４】
（実施例１）
図３は、本発明の実施例１に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例１の場合、図３で示したように、ダイヤフラム外輪３９自体の外観は図１２に示した従来例と特に変わるところはないが、従来例と根本的に異なるところは隣接し合うダイヤフラム外輪３９相互間に所謂“ハイ・ロー型”ラビリンスによる冷却蒸気用シール装置５４１を設けたことにある。
【００２５】
以下、冷却蒸気用シール装置５４１を中心にして説明を進める。なお、本発明では説明の便宜上、タービン駆動用の再熱蒸気の上流側に位置するダイヤフラム外輪側の符号に添字（Ｕ）を、下流側に位置するダイヤフラム外輪側の符号に添字（Ｄ）をつけて表示することにする。因みに、上流側ダイヤフラム外輪の符号は３９Ｕ、下流側ダイヤフラム外輪の符号は３９Ｄである。
【００２６】
さて、再熱蒸気の上流側に位置するダイヤフラム外輪３９Ｕは、タービン動翼３７の外周部をラビリンス３７Ｌを介して囲繞する部分（以下、説明の便宜上、単に動翼囲繞部と略称する）３９ＵＥの端面にシールリングＲを２個同心状に設けている。一方、この上流側のダイヤフラム外輪３９Ｕに隣接する下流側のダイヤフラム外輪３９Ｄの対向端面にはシールリングＲと協働して所謂“ハイ・ロー型”のラビリンスを形成するためのシールフィンＦＤを複数枚同心状に設けている（図３では２個のシールリングＲと対峙する位置に各１枚、両側に３個の計５枚）。すなわち、隣接するダイヤフラム外輪３９Ｕ、３９Ｄ相互間にハイ・ロー型のラビリンスシールを形成することによって、軸方向にシール隙間を有する冷却蒸気用シール部５４１を設けている。
【００２７】
本実施例１によれば、隣接するダイヤフラム外輪相互間の隙間に冷却蒸気用シール装置５４１を設けるようにしたので、内部ケーシング３２とダイヤフラム外輪３９間の嵌合固定部に形成された連通溝５２に流れる冷却蒸気５０がダイヤフラム外輪相互間の隙間Ｇを通って高温の再熱蒸気に混入することを防ぐことができるので、蒸気タービンプラントの熱効率の向上を図ることができると共に、冷却蒸気用シール装置５４１は軸方向のシール隙間を有する構成となっているため、タービンの起動や停止時に発生するダイヤフラム外輪の伸び差が半径方向へ大きい場合に極めて有効なシール装置を提供することができる。
【００２８】
（実施例２）
図４は、本発明の実施例２に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例２は、図３の実施例１の変形例であり、軸方向にシール隙間を有する冷却蒸気用シール５４２を設けた点については実施例１と同様であるが、そのシール構造が若干異なる。
【００２９】
すなわち、本実施例２の場合、ハイ・ロー型に所謂“櫛型”を適用したシール構造としたものであり、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの端面と、この端面に対向する下流側のダイヤフラム外輪３９Ｄの端面間に互いに対向するようにそれぞれ同心状のシールフィンＦＵ、ＦＤを設けて軸方向にシール隙間を有する冷却蒸気用シール５４２を形成している。
【００３０】
本実施例２によれば、実施例１と同様な作用効果を奏することができると共に、冷却蒸気用シール５４２は、実施例１の冷却蒸気用シール装置５４１よりもダイヤフラム外輪３９の半径方向への伸び差が更に大きい場合に、対向するシールフィンＦＵ、ＦＤ同士が接触しない構造になっている。
【００３１】
（実施例３）
図５は、本発明の実施例３に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例３は実施例１の変形例であり、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの端面と、対向する下流側ダイヤフラム外輪３９Ｄの端面間にそれぞれシールフィンＦＵ、ＦＤを対向して設けてハイ・ロー型に所謂“食い違い型”を適用した冷却蒸気用シール５４３を形成したものである。
本実施例３の場合も、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３２】
（実施例４）
図６は、本発明の実施例４に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例４は、隣接するダイヤフラム外輪３９相互間に半径方向のシール隙間を有する冷却蒸気シール装置５４４を設けたものである。
【００３３】
すなわち、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの更に外側を、下流側ダイヤフラム外輪３９Ｄの端面から上流側に張り出して設けた円筒状部３９ＤＣで囲繞することにより両者間に円筒状空隙を形成し、しかも、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの外周面にシールリングＲを２個設け、一方、下流側ダイヤフラム外輪３９Ｄから張り出した円筒状部３９ＤＣの内周面に複数のシールフィンＦＤを取付け、これらシールリングＲとシールフィンＦＤとを対峙させることにより半径方向にシール隙間を有するハイ・ロー型の冷却蒸気シール装置５４４を構成するようにしたものである。
【００３４】
本実施例４によれば、半径方向外側から内側へ低温の冷却蒸気が高温の駆動蒸気に混入することを防ぐ効果があると共に、半径方向へシール隙間を有する構造とすることで、タービンの起動や停止時に発生するダイヤフラム外輪の伸び差が軸方向へ大きい場合に有効な構造となる。
【００３５】
（実施例５）
図７は、本発明の実施例５に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例５は図６で示した実施例４の変形例であり、実施例４と同様に隣接するダイヤフラム外輪相互間に半径方向のシール隙間を有する冷却蒸気用シール装置５４５としたものであるが、冷却蒸気用シール装置５４５の形状を若干異にしている。
【００３６】
すなわち、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの外周面に２個の環状シールフィンＦＵを設け、このシールフィンＦＵの外周を更に囲繞する円筒状部３９ＤＣの内周面にシールフィンＦＤを対峙して設けることにより、ハイ・ロー型に所謂櫛型を適用した冷却蒸気シール装置５４５を構成したものである。
本実施例５の場合も、実施例４と同様な作用効果を奏することができる。
【００３７】
（実施例６）
図８は、本発明の実施例６に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例６も実施例４の変形例であり、実施例４と同様に隣接するダイヤフラム外輪相互間に半径方向のシール隙間を有する構造とするために、ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの外周面に複数個のシールフィンＦＵを設け、このシールフィンＦＵの外周面を外側から更に囲繞する円筒状部３９ＤＣの内周面にシールフィンＦＤを設けてハイ・ロー型に食い違い型を適用した軸方向へシール隙間を有する冷却蒸気シール装置５４６を構成したものである。
本実施例６の場合も、実施例４と同様な作用効果を奏することができる。
【００３８】
（実施例７）
図９は、本発明の実施例７に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例７は、隣接するダイヤフラム外輪相互の対向する端面が一定の距離を保持しつつかつ傾斜面となるように、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥの端面を先細型すなわち、コーン型凸部として形成し、一方、対向する下流側ダイヤフラム外輪３９Ｄから上流側に張り出して設けた円筒状部３９ＤＣの内周面をコーン型凹部として形成し、更に、上流側ダイヤフラム外輪３９Ｕのコーン型凸部に板バネ状シールリングＰＳの一端を固定し、その自由端を下流側ダイヤフラム外輪端面３９Ｄのコーン型凹部に接触させるようにして冷却蒸気シール装置５４７を構成したものである。
【００３９】
この実施例７によれば、内部ケーシング３２とダイヤフラム外輪３９との嵌合固定部、すなわち半径方向外側から内側へ低温の冷却蒸気が高温の駆動蒸気に混入することを防ぐ効果があることに加え、タービンの起動や停止時に発生するダイヤフラム外輪３９の伸び差が軸方向、または半径方向へ発生した場合、板バネ状シールリングＰＳが伸縮してシール隙間を常に最小にすることができる。なお、板バネ状シールリングＰＳは下流側ダイヤフラム外輪３９Ｄの端面に取付けるようにしても良い。また、板バネ状シールリングＰＳの代わりに所謂ブラシシールを適用しても同様な効果が得られる。
【００４０】
（実施例８）
図１０は、本発明の実施例８に係る冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図である。
本実施例８では隣接するダイヤフラム外輪３９の一方（図示の例では再熱蒸気上流側のダイヤフラム外輪３９Ｕの動翼囲繞部３９ＵＥ）の側面に環状の溝ＳＬを設け、この溝ＳＬ内に断面がＣ字型をした円環状の伸縮自在なシールリングＳＲを収め、このシールリングＳＲの開口部を再熱蒸気下流側のダイヤフラム外輪３９Ｄの側面に若干の軸方向隙間を隔てるようにしてシール装置５４８を構成したものである。
【００４１】
このようにダイヤフラム外輪相互間に伸縮自在なシールリングＳＲを挟んだ構造とすることにより、タービンの起動、停止時に発生する伸び差が軸方向、または半径方向へ発生した場合にも、このシールリングの伸縮によりシール隙間を常に最小にすることができる。
【００４２】
なお、シールリングＳＲは図１０に示した断面Ｃ字型に限る必要はなく、図１１（ａ）で示すように断面が逆Ｃ字型、図１１（ｂ）で示すように断面がＷ字型、あるいは図１１（ｃ）で示すように断面が２Ｗ型であってもよく、これらのシールリングを採用した場合においても図１０と同様な作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係わる蒸気タービンプラントの蒸気系統図。
【図２】本発明に係わる中圧タービンを示す断面図。
【図３】本発明の実施例１に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図４】本発明の実施例２に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図５】本発明の実施例３に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図６】本発明の実施例４に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図７】本発明の実施例５に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図８】本発明の実施例６に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図９】本発明の実施例７に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図１０】本発明の実施例８に係わる冷却蒸気シール装置の構成を示す拡大断面図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施例８に係わる冷却蒸気シールリングを示す図。
【図１２】従来のダイヤフラム内外輪部分の拡大断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…蒸気タービンプラント、２…ボイラ、３…タービン、３−１…高圧タービン、３−２…中圧タービン、３−３…低圧タービン、４…発電機、５…復水系、６…給水系、４…蒸気冷却系、５…高圧タービン抽気系、６…過熱器、７…復水器、８…復水ポンプ、９〜１２…低圧給水加熱器、１３…脱気器、１４…給水ポンプ、１５〜１７…高圧給水加熱器、１８…過熱器、１９…再熱器、２０…中圧タービン抽気系、２１…高圧タービン抽気系、２２…蒸気冷却系、３０…ケーシング、３１…外部ケーシング、３２…内部ケーシング、３３…ノズルボックス、３４…タービン段落、３５…タービンロータ、３６…タービンディスク、３７…タービン動翼、３８…ダイヤフラム内輪、３９…ダイヤフラム外輪、３９ＵＥ…タービン動翼の外周を囲繞する部分（動翼囲繞部）、４０…タービンノズル、４１…シール、４２…外部ケーシング用グランド部、４３…内部ケーシング用グランド部、４４…再熱蒸気管、４５…外管、４６…内管、４７…冷却蒸気通路、４８…フランジ、４９…外部ケーシング用シール装置、５０…冷却蒸気導入部、５１…冷却蒸気、５２…連通溝、５３…排気口、５４…冷却蒸気用シール装置、ＦＵ…シールフィン、ＦＤ…シールフィン、Ｒ…シールリング、ＳＲ…シールリング、ＰＳ…板バネ状シールリング、ＳＬ…環状の溝。
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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