(57)【要約】【課題】蒸気タービンの最終動翼列から流出した蒸気を外部に排気するにあたり、この蒸気の圧力損失を低減させて、圧力回復量を大きくする。【解決手段】排気ケーシング２５は、最終動翼列１３ａから流出した蒸気が流入するディフューザ２６と、ディフューザ２６に連通する外側ケーシング３０と、を備える。外側ケーシング３０は、排気空間３０ｓの軸線下流側Ｄａｄの縁を画定する下流側端板３２と、下流側端板３２に接続されている傾斜板３８と、を有する。傾斜板３８は、径方向外側Ｄｒｏに向うに連れて次第に軸線上流側Ｄａｕに向かって広がる。外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線Ｌｔに対する傾斜板３８の傾斜内面３９の角度であって、接線Ｌｔを基準にして軸線上流側Ｄａｕの上流側角度θ１が軸線下流側Ｄａｄの下流側角度θ２より大きい。【選択図】図２
2018131934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心として回転する蒸気タービンロータの最終動翼列から流出した蒸気を外部に導く排気ケーシングにおいて、
前記最終動翼列から流出した蒸気が流入し、前記軸線に対して環状を成し、軸線下流側に向うに連れて次第に前記軸線に対する径方向外側に向かうディフューザ空間を形成するディフューザと、
前記径方向外側に向かって開口する排気口を有し、前記ディフューザに連通し、前記ディフューザの外周を前記軸線に対する周方向に広がって、前記ディフューザ空間から流入した蒸気を前記排気口に導く排気空間を形成する外側ケーシングと、
を備え、
前記ディフューザは、
前記軸線に対する垂直な断面が環状を成し、前記軸線下流側に向うに連れて次第に前記径方向外側に向かって広がり、前記ディフューザ空間の前記径方向外側の縁を画定する外側ディフューザと、
前記軸線に対する垂直な断面が環状を成し、前記軸線下流側に向うに連れて次第に前記径方向外側に向かって広がり、前記ディフューザ空間の前記軸線に対する径方向内側の縁を画定する内側ディフューザと、
を有し、
前記外側ケーシングは、
前記内側ディフューザの径方向外側の縁から径方向外側に広がって、前記排気空間の軸線下流側の縁を画定する下流側端板と、
前記軸線を基準として前記排気口と反対側の領域で、前記下流側端板よりも前記径方向外側に配置され、前記径方向外側に向うに連れて次第に軸線上流側に向かって広がって、前記排気空間の前記径方向外側の縁の一部を画定する傾斜板と、
前記下流側端板及び前記傾斜板に接続され、前記軸線を中心として周方向に広がって、前記排気空間の径方向外側の縁の他の一部を画定する側周板と、
を有し、
前記傾斜板で、前記軸線を基準にして前記排気口と正反対位置における前記軸線上流側の縁は、前記外側ディフューザの前記径方向外側の端から広がり且つ前記下流側端板と平行な仮想平面を基準にして、前記軸線上流側に位置し、
前記外側ディフューザの内周面の前記径方向外側の端における接線に対する、前記傾斜板で前記排気空間を画定する傾斜内面の角度であって、前記排気空間内で前記接線を基準にして前記軸線上流側の上流側角度が、前記接線に対する前記傾斜内面の角度であって、前記排気空間内で前記接線を基準にして前記軸線下流側の下流側角度より大きい、
排気ケーシング。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ケーシングにおいて、
前記上流側角度は、１００°以上である、
排気ケーシング。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排気ケーシングにおいて、
前記傾斜板の前記軸線上流側の縁は、前記正反対位置から前記軸線に対する周方向で前記排気口に近づくに連れて次第に前記軸線下流側に変位し、前記傾斜板の軸線方向の長さが、前記正反対位置から前記周方向で前記排気口に近づくに連れて次第に短くなっている、
排気ケーシング。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の排気ケーシングにおいて、
前記傾斜板は、前記軸線よりも前記排気口の側には存在しない、
排気ケーシング。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の排気ケーシングにおいて、
前記外側ケーシングは、前記下流側端板の前記径方向外側の縁と前記傾斜板の前記軸線下流側の縁とを接続する下流側接続板を有し、
前記下流側接続板は、前記下流側端板で前記排気空間を画定する下流側内面から径方向外側に向かうに連れて次第に軸線上流側に曲がって、前記下流側内面と前記傾斜板の前記傾斜内面とを滑らかに接続する曲面を有する、
排気ケーシング。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の排気ケーシングにおいて、
前記外側ケーシングは、前記下流側端板と軸線方向で対向して、前記排気空間の前記軸線上流側の縁を画定する上流側端板を有し、
前記傾斜板は、前記正反対位置における前記軸線上流側の縁が前記上流側端板の径方向外側の縁に接続されている、
排気ケーシング。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載の排気ケーシングにおいて、
前記外側ケーシングは、前記下流側端板と軸線方向で対向して、前記排気空間の前記軸線上流側の縁を画定する上流側端板と、前記傾斜板の前記軸線上流側の縁と前記上流側端板の前記径方向外側の縁とを接続する上流側接続板とを有し、
前記上流側接続板は、前記傾斜板の前記傾斜内面から前記軸線上流側に向かうに連れて次第に前記径方向内側に曲がって、前記傾斜内面と前記上流側端板で前記排気空間を画定する上流側内面とを滑らかに接続する曲面を有する、
排気ケーシング。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の排気ケーシングと、
前記蒸気タービンロータと、
前記蒸気タービンロータの外周側に配置されている筒状の内側ケーシングと、
前記内側ケーシングの内周側に配置され、径方向外側の端が前記内側ケーシングに取り付けられている静翼列と、
を備える蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ケーシング、及びこれを備える蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、タービンロータの最終動翼列から流出した蒸気を外部に導く排気ケーシングを備えている。この排気ケーシングは、ディフューザと、外側ケーシングと、を有する。ディフューザは、軸線に対して環状を成し、軸線下流側に向うに連れて次第に径方向外側に向かうディフューザ空間を形成する。ディフューザは、ディフューザ空間の径方向外側の縁を画定する外側ディフューザ（又は、スチームガイド、フローガイド）と、ディフューザ空間の径方向内側の縁を画定する内側ディフューザ（又はベアリングコーン）と、を有する。ディフューザ空間内には、タービンロータの最終動翼列から流出した蒸気が流入する。外側ケーシングは、ディフューザに連通し、ディフューザの外周を軸線に対する周方向に広がって、ディフューザ空間から流入した蒸気を外部に導く排気空間を形成する。
【０００３】
例えば、以下の特許文献１に記載の蒸気タービンにおける外側ケーシングは、排気空間の軸線下流側の縁を画定する下流側端板と、排気空間の径方向外側の縁を画定する側周板と、を有する。下流側端板は、軸線に対して垂直で、内側ディフューザの径方向外側端から径方向外側に広がっている。側周板は、下流側端板に接続され、軸線を中心として周方向に広がっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２９１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排気ケーシング内では、最終動翼列から流出した蒸気の圧力回復が図られる。この圧力回復量が大きいほど、最終動翼列から流出した直後の蒸気の圧力が低くなり、タービン効率が向上する。このため、排気ケーシング内を流れる蒸気の圧力損失を低減させて、圧力回復量を大きくすることが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、蒸気の圧力損失を低減させて、圧力回復量を大きくすることができる排気ケーシング、及びこの排気ケーシングを備える蒸気タービン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】
【０００７】
前記目的を達成するための発明に係る一態様の排気ケーシングは、
軸線を中心として回転する蒸気タービンロータの最終動翼列から流出した蒸気を外部に導く排気ケーシングにおいて、前記最終動翼列から流出した蒸気が流入し、前記軸線に対して環状を成し、軸線下流側に向うに連れて次第に前記軸線に対する径方向外側に向かうディフューザ空間を形成するディフューザと、前記径方向外側に向かって開口する排気口を有し、前記ディフューザに連通し、前記ディフューザの外周を前記軸線に対する周方向に広がって、前記ディフューザ空間から流入した蒸気を前記排気口に導く排気空間を形成する外側ケーシングと、を備え、
前記ディフューザは、前記軸線に対する垂直な断面が環状を成し、前記軸線下流側に向うに連れて次第に前記径方向外側に向かって広がり、前記ディフューザ空間の前記径方向外側の縁を画定する外側ディフューザと、前記軸線に対する垂直な断面が環状を成し、前記軸線下流側に向うに連れて次第に前記径方向外側に向かって広がり、前記ディフューザ空間の前記軸線に対する径方向内側の縁を画定する内側ディフューザと、を有し、
前記外側ケーシングは、前記内側ディフューザの径方向外側の縁から径方向外側に広がって、前記排気空間の軸線下流側の縁を画定する下流側端板と、前記軸線を基準として前記排気口と反対側の領域で、前記下流側端板よりも前記径方向外側に配置され、前記径方向外側に向うに連れて次第に軸線上流側に向かって広がって、前記排気空間の前記径方向外側の縁の一部を画定する傾斜板と、前記下流側端板及び前記傾斜板に接続され、前記軸線を中心として周方向に広がって、前記排気空間の径方向外側の縁の他の一部を画定する側周板と、を有し、
前記傾斜板で、前記軸線を基準にして前記排気口と正反対位置における前記軸線上流側の縁は、前記外側ディフューザの前記径方向外側の端から広がり且つ前記下流側端板と平行な仮想平面を基準にして、前記軸線上流側に位置し、前記外側ディフューザの内周面の前記径方向外側の端における接線に対する、前記傾斜板で前記排気空間を画定する傾斜内面の角度であって、前記排気空間内で前記接線を基準にして前記軸線上流側の上流側角度が、前記接線に対する前記傾斜内面の角度であって、前記排気空間内で前記接線を基準にして前記軸線下流側の下流側角度より大きい。
【０００８】
排気空間内で軸線を基準にして排気口と反対側の領域内では、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向が、ほぼ、外側ディフューザの内周面の径方向外側の端における接線が延びる接線方向になる。当該排気ケーシングでは、上流側角度が下流側角度より大きい。このため、当該排気ケーシングでは、排気口と反対側の領域内で、ほぼ接線方向に流れる蒸気が傾斜板の傾斜内面に衝突しても、傾斜内面に沿って軸線上流側に流れる蒸気量が、傾斜内面に沿って軸線下流側に流れる蒸気量より多くなる。このため、当該排気ケーシングでは、排気ケーシング内を逆流する蒸気量を少なくすることができる。
【０００９】
よって、当該排気ケーシングでは、排気ケーシング内における蒸気の圧力損失が小さくくなり、最終動翼列から流出した蒸気の圧力回復量を大きくすることができる。
【００１０】
ところで、排気口と反対側の領域内で、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向は、正確には、外側ディフューザの内周面の径方向外側の端における接線が延びる接線方向にならない。外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気は、下流側端板の存在により、接線方向に向かって流れつつ、僅かに軸線上流側に向って流れる。すなわち、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向は、接線方向の成分の他に僅かに軸線上流側の方向成分を含む。
【００１１】
このため、仮に、傾斜板で、軸線を基準にして排気口と正反対位置における軸線上流側の縁が、接線上に位置する場合、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気は、傾斜板の縁に衝突することになる。そこで、当該排気ケーシングでは、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気が傾斜板の傾斜内面に衝突するように、傾斜板で、軸線を基準にして排気口と正反対位置における軸線上流側の縁を、内側ディフューザの径方向外側の端から広がり且つ下流側端板と平行な仮想平面を基準にして軸線上流側に位置させている。
【００１２】
ここで、前記排気ケーシングにおいて、前記上流側角度は、１００°以上であってもよい。
【００１３】
また、以上のいずれかの前記排気ケーシングにおいて、前記傾斜板の前記軸線上流側の縁は、前記正反対位置から前記軸線に対する周方向で前記排気口に近づくに連れて次第に前記軸線下流側に変位し、前記傾斜板の軸線方向の長さが、前記正反対位置から前記周方向で前記排気口に近づくに連れて次第に短くなっていてもよい。
【００１４】
排気空間内で軸線を基準にして排気口と正反対位置から、周方向で排気口に近づくに連れて、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向成分は、外側ディフューザの内周面の径方向外側の端における接線が延びる接線方向の成分よりも、軸線に対する周方向で排気口に近づく側の方向成分の方が多くなる。これは、排気口と正反対位置よりも周方向で排気口に近い領域内には、排気口と正反対位置の側から、周方向成分を多く含む蒸気が流入するからである。このように、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向成分にうち、周方向で排気口に近づく側の方向成分の方が多くなると、仮にこの蒸気が側周板に衝突しても、逆流する蒸気の流量は少なくなる。
【００１５】
このため、排気空間内で排気口と正反対位置から周方向で排気口に近づくに連れて、次第に傾斜板の存在意義が小さくなる。また、傾斜板を設けた場合、排気ケーシング内の流路断面積が小さくなるため、排気口側の領域内における蒸気の圧力損失が大きくなる。よって、傾斜板は、当該排気ケーシングのように、軸線方向の長さが、正反対位置から周方向で排気口に近づくに連れて次第に短くなってもよい。
【００１６】
以上のいずれかの前記排気ケーシングにおいて、前記傾斜板は、前記軸線よりも前記排気口の側には存在しなくてもよい。
【００１７】
排気空間内で軸線よりも排気口側では、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向成分は、外側ディフューザの内周面の径方向外側の端における接線が延びる接線方向の成分よりも、軸線に対する周方向で排気口に近づく側の方向成分の方が多い。このため、排気口側の領域内では、排気口と反対側の領域内のように蒸気の逆流は実質的に存在しない。よって、傾斜板は、当該排気ケーシングのように、圧力損失の観点等から、軸線よりも排気口側には存在しないことが好ましい。
【００１８】
以上のいずれかの前記排気ケーシングにおいて、前記外側ケーシングは、前記下流側端板の前記径方向外側の縁と前記傾斜板の前記軸線下流側の縁とを接続する下流側接続板を有し、前記下流側接続板は、前記下流側端板で前記排気空間を画定する下流側内面から径方向外側に向かうに連れて次第に軸線上流側に曲がって、前記下流側内面と前記傾斜板の前記傾斜内面とを滑らかに接続する曲面を有してもよい。
【００１９】
当該排気ケーシングでは、下流側端板と傾斜板との間に下流側接続板が介在することで、下流側端板と傾斜板との角が無くなる。このため、当該排気ケーシングでは、下流側端板の径方向外側の縁の近傍の蒸気の循環領域が小さくなる、又は蒸気の循環領域が無くなる。
【００２０】
以上のいずれかの前記排気ケーシングにおいて、前記外側ケーシングは、前記下流側端板と軸線方向で対向して、前記排気空間の前記軸線上流側の縁を画定する上流側端板を有し、前記傾斜板は、前記正反対位置における前記軸線上流側の縁が前記上流側端板の径方向外側の縁に接続されてもよい。
【００２１】
当該排気ケーシングでも、以上で説明した排気ケーシングと同様、排気空間内で排気口と反対側の領域内では、外側ディフューザの内周面に沿って排気空間に流入した蒸気の流れ方向が、ほぼ、外側ディフューザの内周面の径方向外側の端における接線が延びる接線方向になる。この蒸気が傾斜板の傾斜内面に衝突すると、この蒸気のうちのほとんどが傾斜内面に沿って軸線上流側に流れる。当該排気ケーシングの傾斜板は、正反対位置における軸線上流側の縁が上流側端板の径方向外側の縁まで延びて、傾斜板の正反対位置における軸線方向の長さが長い。このため、当該排気ケーシングでは、蒸気が傾斜板の傾斜内面に衝突した後、傾斜内面に沿って軸線上流側に流れる蒸気の流れが安定する。
【００２２】
以上のいずれかの前記排気ケーシングにおいて、前記外側ケーシングは、前記下流側端板と軸線方向で対向して、前記排気空間の前記軸線上流側の縁を画定する上流側端板と、前記傾斜板の前記軸線上流側の縁と前記上流側端板の前記径方向外側の縁とを接続する上流側接続板とを有し、前記上流側接続板は、前記傾斜板の前記傾斜内面から前記軸線上流側に向かうに連れて次第に前記径方向内側に曲がって、前記傾斜内面と前記上流側端板で前記排気空間を画定する上流側内面とを滑らかに接続する曲面を有してもよい。
【００２３】
当該排気ケーシングでは、傾斜板と上流側端板との間に上流側接続板が介在することで、傾斜板と上流側端板との角が無くなる。このため、当該排気ケーシングでは、上流側端板の径方向外側の縁の近傍の蒸気の循環領域が小さくなる、又は蒸気の循環領域が無くなる。
【００２４】
前記目的を達成するための発明に係る一態様の蒸気タービンは、
以上のいずれかの前記排気ケーシングと、前記蒸気タービンロータと、前記蒸気タービンロータの外周側に配置されている筒状の内側ケーシングと、前記内側ケーシングの内周側に配置され、径方向外側の端が前記内側ケーシングに取り付けられている静翼列と、を備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様に係る排気ケーシングでは、蒸気の圧力損失を低減させて、圧力回復量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの全体断面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの要部断面図である。
【図３】図２におけるIII−III線断面図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの全体斜視図である。
【図５】比較例における蒸気タービンの要部断面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】本発明に係る第二実施形態における蒸気タービンの要部断面図である。
【図８】図７におけるＶIII−ＶIII線断面図である。
【図９】本発明に係る第三実施形態における蒸気タービンの要部断面図である。
【図１０】本発明に係る第四実施形態における蒸気タービンの要部断面図である。
【図１１】本発明に係る第一実施形態の第一変形例における蒸気タービンの要部断面図である。
【図１２】本発明に係る第一実施形態の第二変形例における蒸気タービンの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る排気ケーシングを備える蒸気タービンの各種実施形態、さらに、排気ケーシングの各種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
「第一実施形態」
本発明に係る蒸気タービンの第一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２９】
第一実施形態の蒸気タービンＳＴは、二分流排気型の蒸気タービンである。このため、この蒸気タービンＳＴは、図１及び図４に示すように、第一蒸気タービン部１０ａと第二蒸気タービン部１０ｂとを備える。第一蒸気タービン部１０ａ及び第二蒸気タービン部１０ｂは、いずれも、軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ１１と、タービンロータ１１を覆うケーシング２０と、ケーシング２０に固定されている複数の静翼列１７と、蒸気流入管１９と、を備えている。なお、以下では、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。さらに、この径方向Ｄｒで軸線Ａｒの側を径方向内側ＤｒｉＤｒｉ、その反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。
【００３０】
第一蒸気タービン部１０ａと第二蒸気タービン部１０ｂとは、蒸気流入管１９を共有する。第一蒸気タービン部１０ａで、この蒸気流入管１９を除く部品は、この蒸気流入管１９を基準にして軸線方向Ｄａの一方側に配置されている。また、第二蒸気タービン部１０ｂで、この蒸気流入管１９を除く部品は、この蒸気流入管１９を基準にして軸線方向Ｄａの他方側に配置されている。なお、各蒸気タービン部１０ａ，１０ｂにおいて、前述した軸線方向Ｄａで蒸気流入管１９の側を軸線上流側Ｄａｕ、その反対側を軸線下流側Ｄａｄとする。
【００３１】
第一蒸気タービン部１０ａの構成と第二蒸気タービン部１０ｂの構成とは、基本的に同一である。このため、以下では、第一蒸気タービン部１０ａについて主として説明する。
【００３２】
タービンロータ１１は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸１２と、このロータ軸１２に取り付けられている複数の動翼列１３と、を有する。タービンロータ１１は、軸線Ａｒを中心として回転可能に軸受１８で支持されている。複数の動翼列１３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列１３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼で構成される。第一蒸気タービン部１０ａのタービンロータ１１と、第二蒸気タービン部１０ｂのタービンロータ１１は、同一の軸線Ａｒ上に位置して互いに連結されて、軸線Ａｒを中心として一体回転する。
【００３３】
ケーシング２０は、内側ケーシング２１と、排気ケーシング２５とを有する。内側ケーシング２１は、軸線Ａｒを中心としてほぼ円錐状の空間を形成する。タービンロータ１１の複数の動翼列１３は、この円錐状の空間内に配置されている。複数の静翼列１７は、軸線方向Ｄａに並んで、この円錐状の空間内に配置されている。複数の静翼列１７のそれぞれは、複数の動翼列１３のうちいずれか一の動翼列１３の軸線上流側Ｄａｕに配置されている。複数の静翼列１７は、内側ケーシング２１に固定されている。
【００３４】
排気ケーシング２５は、図２に示すように、ディフューザ２６と、外側ケーシング３０とを有する。ディフューザ２６は、軸線Ａｒに対して環状を成し、軸線下流側Ｄａｄに向うに連れて次第に径方向外側に向かうディフューザ空間２６ｓを形成する。ディフューザ空間２６ｓ内には、タービンロータ１１の最終動翼列１３ａから流出した蒸気が流入する。なお、最終動翼列１３ａとは、複数の動翼列１３のうち、最も軸線下流側Ｄａｄに配置されている動翼列１３である。ディフューザ２６は、ディフューザ空間２６ｓの径方向外側Ｄｒｏの縁を画定する外側ディフューザ（又は、スチームガイド、フローガイド）２７と、ディフューザ空間２６ｓの径方向内側Ｄｒｉの縁を画定する内側ディフューザ（又はベアリングコーン）２９と、を有する。外側ディフューザ２７は、軸線Ａｒに対する垂直な断面が環状を成し、軸線下流側Ｄａｄに向うに連れて次第に径方向外側Ｄｒｏに向かって広がっている。内側ディフューザ２９も、軸線Ａｒに対する垂直な断面が環状を成し、軸線下流側Ｄａｄに向うに連れて次第に径方向外側Ｄｒｏに向かって広がっている。外側ディフューザ２７は、内側ケーシング２１に接続されている。また、内側ディフューザ２９は、外側ケーシング３０に接続されている。
【００３５】
外側ケーシング３０は、排気口３１を有する。この排気口３１は、内部から径方向外側Ｄｒｏであって鉛直下方向に向かって開口している。この排気口３１には、蒸気を水に戻す復水器Ｃｏが接続されている。よって、本実施形態の蒸気タービンＳＴは、下方排気型の復水蒸気タービンである。この外側ケーシング３０は、ディフューザ２６に連通した排気空間３０ｓを形成する。この排気空間３０ｓは、ディフューザ２６の外周を軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに広がって、ディフューザ空間２６ｓから流入した蒸気を排気口３１に導く。外側ケーシング３０は、下流側端板３２と、上流側端板３４と、側周板３６と、傾斜板３８と、を有する。
【００３６】
下流側端板３２は、図２及び図４に示すように、内側ディフューザ２９の径方向外側Ｄｒｏの縁から径方向外側Ｄｒｏに広がって、排気空間３０ｓの軸線下流側Ｄａｄの縁を画定する。この下流側端板３２は、実質的に軸線Ａｒに対して垂直である。下流側端板３２で、軸線Ａｒより上側の部分は、ほぼ半円形を成している。一方、下流側端板３２で、軸線Ａｒより下側部分は、ほぼ長方形をなしている。この下流側端板３２の下縁は、排気口３１の縁の一部を形成する。
【００３７】
傾斜板３８は、軸線Ａｒを基準にとして排気口３１と反対側、つまり軸線Ａｒに対して上側の領域に配置されている。この傾斜板３８は、下流側端板３２の径方向外側Ｄｒｏの縁、本実施形態では、下流側端板３２の上向きの縁に接続されている。傾斜板３８は、下流側端板３２の上向きの縁から径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に軸線上流側Ｄａｕに向って広がっている。この傾斜板３８は、軸線Ａｒよりも上側の部分における排気空間３０ｓの径方向外側Ｄｒｏの縁の一部を画定する。
【００３８】
側周板３６は、下流側端板３２及び傾斜板３８に接続され、軸線方向Ｄａに広がり且つ軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに広がって、排気空間３０ｓの径方向外側Ｄｒｏの縁の残りの部分を画定する。この側周板３６は、上側が半円筒を成すかまぼこ型（semi-cylindrical shape）である。この側周板３６の下縁は、排気口３１の縁の一部を形成する。
【００３９】
上流側端板３４は、ディフューザ２６よりも軸線上流側Ｄａｕに配置されている。この上流側端板３４は、内側ケーシング２１の外周面２１ｏから径方向外側Ｄｒｏに広がって、排気空間３０ｓの軸線上流側Ｄａｕの縁を画定する。この上流側端板３４は、実質的に軸線Ａｒに対して垂直である。よって、この上流側端板３４は、軸線方向Ｄａで間隔をあけて下流側端板３２と対向している。上流側端板３４の下縁は、排気口３１の縁の一部を形成する。この上流側端板３４の径方向外側Ｄｒｏの縁のうち、排気口３１の縁を形成する部分を除く部分は、側周板３６に接続されている。
【００４０】
図１及び図４に示すように、第一蒸気タービン部１０ａの外側ケーシング３０と第二蒸気タービン部１０ｂの外側ケーシング３０とは、互いに接続されて一体化している。
【００４１】
図２に示すように、傾斜板３８で、軸線Ａｒを基準にして排気口３１と正反対位置Ｐｏにおける軸線上流側Ｄａｕの縁（以下、上流縁とする）３８ｕは、内側ディフューザ２９の径方向外側Ｄｒｏの端から広がり且つ下流側端板３２と平行な仮想平面Ｐｖを基準にして軸線上流側Ｄａｕに位置している。なお、傾斜板３８中の正反対位置Ｐｏは、図２及び図４に示すように、軸線Ａｒの鉛直上方の位置である。また、傾斜板３８で、軸線下流流側Ｄａｄの縁は、傾斜板３８と下流側端板３２との接続部である。
【００４２】
傾斜板３８は、図４に示すように、正反対位置Ｐｏから軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに広がっている。傾斜板３８の軸線上流側Ｄａｕの縁は、正反対位置Ｐｏから、軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃで排気口３１に近づくに連れて次第に軸線下流側Ｄａｄに変位している。このため、傾斜板３８の軸線方向Ｄａの長さは、正反対位置Ｐｏから軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃで排気口３１に近づくに連れて次第に短くなっている。この傾斜板３８は、軸線Ａｒより下方には存在しない。言い換えると、この傾斜板３８は、軸線Ａｒを基準として排気口３１側には存在しない。
【００４３】
傾斜板３８で排気空間３０ｓを画定する傾斜内面３９の角度について説明する。
ここで、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線Ｌｔに対する傾斜内面３９の角度であって、排気空間３０ｓ内で接線Ｌｔを基準にして軸線上流側Ｄａｕの角度を上流側角度θ１とする。また、接線Ｌｔに対する傾斜内面３９の角度であって、排気空間３０ｓ内で接線Ｌｔを基準にして軸線下流側Ｄａｄの角度を下流側角度θ２とする。本実施形態では、上流側角度θ１が下流側角度θ２より大きい。上流側角度θ１は、例えば、１００°以上である。
【００４４】
次に、以上で説明した排気ケーシング２５の効果について説明する前に、比較例の排気ケーシングについて、図５及び図６を参照して説明する。
【００４５】
比較例の排気ケーシング２５ｘは、本実施形態の排気ケーシング２５と同様、ディフューザ２６と、外側ケーシング３０ｘとを有する。比較例のディフューザ２６は、本実施形態のディフューザ２６と同じである。一方、比較例の外側ケーシング３０ｘは、本実施形態の外側ケーシング３０と異なる。比較例の外側ケーシング３０ｘは、下流側端板３２ｘと、上流側端板３４と、側周板３６ｘとを有するものの、本実施形態の外側ケーシング３０における傾斜板３８を有していない。このため、比較例では、下流側端板３２ｘで上向き縁に、軸線方向Ｄａに広がり且つ軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに広がる側周板３６ｘが直接接続されている。軸線Ａｒを含む仮想平面中で、下流側端板３２ｘに対する側周板３６ｘの角度は実質的に９０°である。
【００４６】
この比較例において、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線Ｌｔに対する、側周板３６ｘで排気空間３０ｓを画定する側周内面３７の角度について説明する。ここで、接線Ｌｔに対する側周内面３７に対する角度であって、排気空間３０ｓ内で接線Ｌｔを基準にして軸線上流側Ｄａｕの角度を上流側角度θ１とする。また、接線Ｌｔに対する側周内面３７に対する角度であって、排気空間３０ｓ内で接線Ｌｔを基準にして軸線下流側Ｄａｄの角度を下流側角度θ２とする。この比較例では、本実施形態と異なり、上流側角度θ１が下流側角度θ２より小さい。言い換えると、この比較例では、下流側角度θ２が上流側角度θ１より大きい。
【００４７】
この比較例の排気ケーシング２５ｘ内の蒸気の流れを解析した結果、この排気ケーシング２５ｘ内では蒸気が以下のように流れることが判明した。
【００４８】
排気空間３０ｓ内で軸線Ａｒを基準にして排気口３１と反対側の領域内では、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気の流れ方向が、ほぼ、前述の接線Ｌｔが延びる接線方向になる。排気空間３０ｓ内で軸線Ａｒを基準にして排気口３１と反対側の領域内で、ほぼ接線方向に流れる蒸気が側周板３６ｘの側周内面３７に衝突すると、一部が側周内面３７に沿って軸線上流側Ｄａｕに流れ、他の一部が側周内面３７に沿って軸線下流側Ｄａｄに流れる。
【００４９】
側周内面３７に沿って軸線上流側Ｄａｕに流れた蒸気は、流れの向きが次第に周方向になり、この側周内面３７に沿って排気口３１側に流れる。一方、側周内面３７沿って軸線下流側Ｄａｄに流れた蒸気は、下流側端板３２ｘ及び内側ディフューザ２９に沿って、最終動翼列１３ａの基部側に流れる。すなわち、ディフューザ空間２６ｓ内において、外側ディフューザ２７側では径方向外側Ｄｒｏに蒸気が流れるものの、内側ディフューザ２９側では径方向内側Ｄｒｉに蒸気が逆流する。ディフューザ空間２６ｓ内を逆流した蒸気は、外側ディフューザ２７側に寄って再び径方向外側Ｄｒｏに流れる。このため、排気ケーシング２５ｘ内には、蒸気が循環する循環領域Ｚ１が形成される。
【００５０】
比較例では、前述したように、下流側角度θ２が上流側角度θ１より大きいため、ほぼ前述の接線方向に流れる蒸気が側周板３６ｘの側周内面３７に衝突すると、側周内面３７に沿って軸線上流側Ｄａｕに流れる蒸気量より、側周内面３７に沿って軸線下流側Ｄａｄに流れる蒸気量の方が多くなる。このため、比較例では、排気ケーシング２５ｘ内を逆流する蒸気量が多くなる。言い換えると、比較例では、排気ケーシング２５ｘ内における循環領域Ｚ１が大きくなる。
【００５１】
以上のように、比較例では、排気ケーシング２５ｘ内の流路断面積のうち、一部を蒸気の排気に有効利用できなくなるため、排気ケーシング２５ｘ内における蒸気の圧力損失が大きくなる。
【００５２】
蒸気タービンＳＴに流入する蒸気流量が少ない低負荷運転の場合や、復水器Ｃｏ内が低真空度の場合には、蒸気が動翼の径方向外側Ｄｒｏ（先端側）に偏流する。このため、ディフューザ空間２６ｓ内に流入した蒸気のうちで、外側ディフューザ２７側の蒸気の流量が内側ディフューザ２９側の蒸気の流量よりも多くなる。すなわち、低負荷運転の場合や、復水器Ｃｏ内が低真空度の場合には、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿った蒸気の流れが多くなる。よって、比較例では、低負荷運転の場合や、復水器Ｃｏ内が低真空度の場合、排気ケーシング２５ｘ内で蒸気が逆流する量がより多くなり、排気ケーシング２５ｘ内での蒸気の圧力損失がより大きくなる。
【００５３】
一方、排気空間３０ｓ内で軸線Ａｒを基準にして排気口３１側の領域内では、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気の流れ方向が、この内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線が延びる接線方向の成分と、軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃで排気口３１に近づく側の方向成分とを含むに方向になる。これは、排気ケーシング２５ｘ内の排気口３１と反対側の領域から周方向Ｄｃ成分を多く含む蒸気が、排気口３１側の領域内を流れるからである。このため、排気口３１側の領域内では、排気口３１と反対側の領域内のように蒸気の逆流が実質的に生じない。
【００５４】
本実施形態の場合、前述したように、上流側角度θ１が下流側角度θ２より大きい。このため、本実施形態では、排気口３１と反対側の領域内で、ほぼ前述の接線方向に流れる蒸気が傾斜板３８の傾斜内面３９に衝突しても、傾斜内面３９に沿って軸線上流側Ｄａｕに流れる蒸気量が、傾斜内面３９に沿って軸線下流側Ｄａｄに流れる蒸気量より多くなる。このため、本実施形態では、比較例よりも、排気ケーシング２５内を逆流する蒸気量が少なくなる。言い換えると、本実施形態では、比較例よりも、排気ケーシング２５内における循環領域Ｚ１が小さくなり、排気ケーシング２５内の蒸気流路断面積中で蒸気の排気に有効利用できる部分が多くなる。
【００５５】
よって、本実施形態では、比較例よりも、排気ケーシング２５内における蒸気の圧力損失が小さくなり、最終動翼列１３ａから流出した蒸気の圧力回復量を大きくすることができる。
【００５６】
ところで、排気口３１と反対側の領域内で、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気の流れ方向は、正確には、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線Ｌｔが延びる接線方向にならない。外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気は、下流側端板３２の存在により、接線方向に向かって流れつつ、僅かに軸線上流側Ｄａｕに向って流れる。すなわち、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気の流れ方向は、接線方向の成分の他に僅かに軸線上流側Ｄａｕの方向成分を含む。
【００５７】
このため、仮に、傾斜板３８で、軸線Ａｒを基準にして排気口３１と正反対位置Ｐｏにおける上流縁３８ｕが、接線Ｌｔ上に位置する場合、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気は、傾斜板３８と側周板３６との境に衝突することになる。そこで、本実施形態では、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気が傾斜板３８に衝突するように、傾斜板３８で、軸線Ａｒを基準にして排気口３１と正反対位置Ｐｏにおける上流縁３８ｕを、内側ディフューザ２９の径方向外側Ｄｒｏの端から広がり且つ下流側端板３２と平行な仮想平面Ｐｖを基準にして軸線上流側Ｄａｕに位置させている。
【００５８】
本実施形態では、前述したように、傾斜板３８が軸線Ａｒを基準として排気口３１側には存在しない。しかしながら、傾斜板３８の一部が軸線Ａｒを基準にして排気口３１側に存在してもよい。但し、前述したように、排気口３１側の領域内では、蒸気の逆流が実質的に存在しないため、排気口３１側に傾斜板３８を設ける意義はない。しかも、傾斜板３８を設けた場合、排気ケーシング２５内の流路断面積が小さくなるため、排気口３１側の領域内における蒸気の圧力損失が大きくなる。よって、傾斜板３８は、本実施形態のように、軸線Ａｒを基準として排気口３１側には存在しないことが好ましい。
【００５９】
「第二実施形態」
本発明に係る蒸気タービンの第二実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
【００６０】
第二実施形態の蒸気タービンは、第一実施形態の蒸気タービンにおける外側ケーシング３０の構成のみが異なる。図７及び図８に示すように、本実施形態の外側ケーシング３０ａも、第一実施形態と同様、下流側端板３２と、上流側端板３４ａと、側周板３６ａと、傾斜板３８ａと、を有する。但し、本実施形態の傾斜板３８ａが、第一実施形態の傾斜板３８と異なる。本実施形態の傾斜板３８ａで、軸線Ａｒを基準にして排気口３１と正反対位置Ｐｏにおける上流縁３８ａｕは、上流側端板３４ａの径方向外側Ｄｒｏの縁に接続されている。よって、本実施形態で、傾斜板３８ａの正反対位置Ｐｏにおける軸線方向Ｄａの長さは、第一実施形態の傾斜板３８の同長さより長い。
【００６１】
本実施形態の傾斜板３８ａも、図８に示すように、正反対位置Ｐｏから軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに広がっている。この傾斜板３８ａの上流縁３８ａｕの縁は、正反対位置Ｐｏから、軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃで排気口３１に近づくに連れて次第に軸線下流側Ｄａｄに変位している。このため、本実施形態の傾斜板３８ａの軸線方向Ｄａの長さも、第一実施形態の傾斜板３８と同様、正反対位置Ｐｏから軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃで排気口３１に近づくに連れて次第に短くなっている。本実施形態の傾斜板３８ａは、前述したように、傾斜板３８ａの正反対位置Ｐｏにおける軸線方向Ｄａの長さが第一実施形態の傾斜板３８の同長さより長い。このため、本実施形態の傾斜板３８ａで最も排気口３１側の位置は、第一実施形態の傾斜板３８で最も排気口３１側の位置よりも排気口３１に近い。但し、本実施形態でも、軸線Ａｒより下方、言い換えると、軸線Ａｒを基準として排気口３１側に、傾斜板３８ａは存在しない。
【００６２】
本実施形態でも、排気空間３０ｓ内で排気口３１と反対側の領域内では、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉに沿って排気空間３０ｓに流入した蒸気の流れ方向が、外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線Ｌｔが延びる接線方向に、ほぼなる。この蒸気が傾斜板３８ａの傾斜内面３９に衝突すると、この蒸気のうちのほとんどが傾斜内面３９に沿って軸線上流側Ｄａｕに流れる。本実施形態では、前述したように、傾斜板３８ａの正反対位置Ｐｏにおける軸線方向Ｄａの長さが、第一実施形態の傾斜板３８の同長さより長い。このため、本実施形態では、蒸気が傾斜板３８ａの傾斜内面３９に衝突した後、傾斜内面３９に沿って軸線上流側Ｄａｕに流れる蒸気の流れが安定する。この結果、本実施形態では、蒸気が傾斜板３８ａの傾斜内面３９に衝突した後、傾斜内面３９に沿って軸線下流側Ｄａｄに流れる蒸気の流量が、第一実施形態よりも少なくなる。
【００６３】
よって、本実施形態では、第一実施形態よりも、排気ケーシング２５ａ内を逆流する蒸気量が少なくなり、排気ケーシング２５ａ内における蒸気の循環領域Ｚ１（図５参照）が小さくなる。このため、本実施形態では、第一実施形態よりも、排気ケーシング２５ａ内における蒸気の圧力損失が小さくなり、最終動翼列１３ａから流出した蒸気の圧力回復量を大きくすることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、正反対位置Ｐｏにおける側周板３６ａの径方向Ｄｒの位置と傾斜板３８ａの上流縁３８ａｕの径方向Ｄｒの位置とが異なるが、これらの位置を一致させてもよい。
【００６５】
「第三実施形態」
本発明に係る蒸気タービンの第三実施形態について、図９を参照して説明する。
【００６６】
第三実施形態の蒸気タービンは、第二実施形態の蒸気タービンにおける外側ケーシング３０ａの構成のみが異なる。本実施形態の外側ケーシング３０ｂも、第二実施形態と同様、下流側端板３２ｂと、上流側端板３４ａと、側周板３６ａと、傾斜板３８ｂと、を有する。本実施形態の外側ケーシング３０ｂは、さらに、下流側接続板４１を有する。この下流側接続板４１は、下流側端板３２ｂの径方向外側Ｄｒｏの縁と傾斜板３８ｂの軸線下流側Ｄａｄの縁とを接続する。この下流側接続板４１は、下流側端板３２ｂで排気空間３０ｓを画定する下流側内面３３から径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に軸線上流側Ｄａｕに曲がって、下流側内面３３と傾斜板３８ｂの傾斜内面３９とを滑らかに接続する曲面４２を有する。
【００６７】
第二実施形態の外側ケーシング３０ａでは、下流側端板３２と傾斜板３８ａとの角に蒸気の循環領域Ｚ２（図７参照）が形成される。そこで、本実施形態では、下流側端板３２ｂと傾斜板３８ｂとの間に下流側接続板４１を介在させることで、下流側端板３２ｂと傾斜板３８ｂとの角を無くしている。この結果、本実施形態では、下流側端板３２ｂの径方向外側Ｄｒｏの縁の近傍の蒸気の循環領域Ｚ２が小さくなる、又は蒸気の循環領域Ｚ２が無くなる。
【００６８】
よって、本実施形態では、第二実施形態よりも、排気ケーシング２５ｂ内の蒸気流路断面積中で蒸気の排気に有効利用できる部分が多くなり、最終動翼列１３ａから流出した蒸気の圧力回復量を大きくすることができる。
【００６９】
なお、本実施形態は、第二実施形態の外側ケーシング３０ａを変形したものであるが、第一実施形態の外側ケーシング３０を本実施形態と同様に変形してもよい。
【００７０】
「第四実施形態」
本発明に係る蒸気タービンの第四実施形態について、図１０を参照して説明する。
【００７１】
第四実施形態の蒸気タービンは、第三実施形態の蒸気タービンにおける外側ケーシング３０ｂの構成のみが異なる。本実施形態の外側ケーシング３０ｃも、第三実施形態と同様、下流側端板３２ｂと、上流側端板３４ｃと、側周板３６ａと、傾斜板３８ｃと、下流側接続板４１と、を有する。本実施形態の外側ケーシング３０ｃは、さらに、第一上流側接続板４３及び第二上流側接続板４５を有する。
【００７２】
第一上流側接続板４３は、傾斜板３８ｃの上流縁３８ｃｕの縁と上流側端板３４ｃの径方向外側Ｄｒｏの縁とを接続する。この第一上流側接続板４３は、傾斜板３８ｃの傾斜内面３９から軸線上流側Ｄａｕに向うに連れて次第に径方向内側Ｄｒｉに曲がって、傾斜板３８ｃの傾斜内面３９と上流側端板３４ｃで排気空間３０ｓを画定する上流側内面３５とを滑らかに接続する曲面４４を有する。第二上流側接続板４５は、上流側端板３４ｃの径方向内側Ｄｒｉに縁と内側ケーシング２１とを接続する。この第二上流側接続板４５は、上流側端板３４ｃの上流側内面３５から径方向内側Ｄｒｉに向うに連れて次第に軸線下流側Ｄａｄに曲がって、上流側端板３４ｃの上流側内面３５と内側ケーシング２１で排気空間３０ｓを画定する外周面２１ｏとを滑らかに接続する曲面４６を有する。
【００７３】
第三実施形態の外側ケーシング３０ｂでは、傾斜板３８ｂと上流側端板３４ａとの角に蒸気の循環領域Ｚ３（図９参照）が形成される。そこで、本実施形態では、傾斜板３８ｃと上流側端板３４ｃとの間に第一上流側接続板４３を介在させることで、傾斜板３８ｃと上流側端板３４ｃとの角を無くしている。この結果、本実施形態では、上流側端板３４ｃの径方向外側Ｄｒｏの縁の近傍の蒸気の循環領域Ｚ３が小さくなる、又は蒸気の循環領域Ｚ３が無くなる。さらに、第三実施形態の外側ケーシング３０ｂでは、上流側端板３４ａと内側ケーシング２１との角に蒸気の循環領域Ｚ４（図９参照）が形成される。そこで、本実施形態では、上流側端板３４ｃと内側ケーシング２１との角を無くすために、上流側端板３４ｃと内側ケーシング２１との間に第二上流側接続板４５を介在させることで、上流側端板３４ｃと内側ケーシング２１との角を無くしている。この結果、本実施形態では、上流側端板３４ｃの径方向内側Ｄｒｉの縁の近傍の蒸気の循環領域Ｚ４が小さくなる、又は蒸気の循環領域Ｚ４が無くなる。
【００７４】
よって、本実施形態では、第三実施形態よりも、排気ケーシング２５ｃ内の蒸気流路断面積中で蒸気の排気に有効利用できる部分が多くなり、最終動翼列１３ａから流出した蒸気の圧力回復量を大きくすることができる。
【００７５】
なお、本実施形態は、第三実施形態の外側ケーシング３０ｂを変形したものであるが、第一実施形態及び第二実施形態の外側ケーシングを本実施形態と同様に変形してもよい。すなわち、第一実施形態及び第二実施形態の上流側端板の径方向外側Ｄｒｏの縁に第一上流側接続板４３を接続し、この上流側端板の径方向内側Ｄｒｉの縁に第二上流側接続板４５を接続してもよい。
【００７６】
「第一実施形態の第一変形例」
第一実施形態の蒸気タービンの第一変形例について、図１１を参照して説明する。
【００７７】
本変形例の蒸気タービンは、第一実施形態の蒸気タービンにおける外側ケーシング３０の構成のみが異なる。本変形例の外側ケーシング３０ｄは、比較例の外側ケーシング３０ｘ（図５参照）内に第一実施形態における傾斜板３８を追加したものである。このため、本変形例の排気空間３０ｓの形状は、第一実施形態の排気空間３０ｓの形状と同一になる。
【００７８】
よって、本変形例でも第一実施形態と同様に、比較例よりも、排気ケーシング２５ｄ内における循環領域Ｚ１（図５参照）が小さくなり、排気ケーシング２５ｄ内の蒸気流路断面積中で蒸気の排気に有効利用できる部分が多くなる。
【００７９】
また、本変形例の外側ケーシング３０ｄは、前述したように、比較例の外側ケーシング３０ｘ内に第一実施形態における傾斜板３８を追加したものである。このため、既存の蒸気タービンの外側ケーシングが比較例の外側ケーシング３０ｘと同様の形状である場合、この外側ケーシング３０ｘに対して簡単が改造工事を行うだけで、第一実施形態と同様に、比較例よりも、排気ケーシング２５ｄ内の蒸気流路断面積中で蒸気の排気に有効利用できる部分を多くすることができる。
【００８０】
なお、比較例の外側ケーシング３０ｘ内に第三実施形態における下流側接続板４１、第四実施形態における第一上流側接続板４３、第二上流側接続板４５のうち、いずれかの板、又は複数の板を追加してもよい。
【００８１】
「第一実施形態の第二変形例」
第一実施形態の蒸気タービンの第二変形例について、図１２を参照して説明する。
【００８２】
本変形例の蒸気タービンは、第一実施形態の蒸気タービンにおける傾斜板３８の形状のみが異なる。第一実施形態の傾斜板３８は、軸線Ａｒを含む仮想平面による断面形状が直線状である。しかしながら、傾斜板は、軸線Ａｒを含む仮想平面による断面形状が曲線状であってもよい。すなわち、本変形例の傾斜板３８ｅは、図１２に示すように、軸線Ａｒを含む仮想平面Ｐｖによる断面形状が径方向外側Ｄｒｏに向かって滑らかな凹曲線状である。この場合でも、傾斜板３８ｅの傾斜内面３９中で、正反対位置Ｐｏ上のすべての位置で、上流側角度θ１は、下流側角度θ２より大きい。なお、図１２中、傾斜板３８ｅに沿って描かれている二点鎖線Ｌ２は、軸線Ａｒを含む仮想平面による断面形状が直線状の傾斜板を示している。
【００８３】
「その他の変形例」
以上の実施形態の外側ケーシングにおける下流側端板は、いずれも、軸線Ａｒに対して垂直である。しかしながら、軸線Ａｒに対する下流側端板の角度が、軸線Ａｒに対する外側ディフューザ２７の内周面２７ｐｉの径方向外側Ｄｒｏの端における接線Ｌｔの角度より、９０°に近い角度であれば、他の角度であってもよい。
【００８４】
以上の実施形態の蒸気タービンは、いずれも下方排気型であるが、側方排気型であってもよい。この場合、例えば、軸線Ａｒを基準にして左側に排気口が存在する場合、軸線Ａｒを基準にして右側の領域に傾斜板を設けることになる。
【００８５】
以上の実施形態の外側ケーシングは、いずれも上流側端板を有している。しかしながら、二分流排気型では、軸線Ａｒを基準して排気口３１と反対側の領域で、第一蒸気タービン部１０ａの排気空間３０ｓと第二蒸気タービン部１０ｂの排気空間３０ｓとを連通させることで、上流側端板を省略することができる。
【００８６】
以上の実施形態の蒸気タービンは、いずれも二分流排気型であるが、排気を分流しない蒸気タービンに、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０ａ：第一蒸気タービン部
１０ｂ：第二蒸気タービン部
１１：タービンロータ
１２：ロータ軸
１３：動翼列
１３ａ：最終動翼列
１７：静翼列
１８：軸受
１９：蒸気流入管
２０：ケーシング
２１：内側ケーシング
２１ｏ：外周面
２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｘ：排気ケーシング
２６：ディフューザ
２６ｓ：ディフューザ空間
２７：外側ディフューザ
２７ｐｉ：内周面
２９：内側ディフューザ
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｘ：外側ケーシング
３０ｓ：排気空間
３１：排気口
３２，３２ｂ：下流側端板
３３：下流側内面
３４，３４ａ，３４ｃ：上流側端板
３５：上流側内面
３６，３６ａ：側周板
３７：側周内面
３８，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｅ：傾斜板
３８ｕ，３８ａｕ，３８ｃｕ：上流縁
３９：傾斜内面
４１：下流側接続板
４２：曲面
４３：第一上流側接続板
４４：曲面
４５：第二上流側接続板
４６：曲面
Ｃｏ：復水器
ＳＴ：蒸気タービン
Ａｒ：軸線
Ｐｏ：正反対位置
Ｌｔ：接線
Ｐｖ：仮想平面
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４：循環領域
θ１：上流側角度
θ２：下流側角度
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
【図１】
2018131934.tif 000003
【図２】
2018131934.tif 000004
【図３】
2018131934.tif 000005
【図４】
2018131934.tif 000006
【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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