(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼頂部がタービンケーシングの内周面に近接して配置された複数の動翼と、前記動翼と隣り合うように前記タービンケーシングの内周側に保持された複数の静翼とを備えた蒸気タービンにおいて、
前記静翼に形成され、当該静翼の翼外を流れる蒸気よりも高い圧力の高圧蒸気が供給される翼内空間と、
前記翼内空間と連通され、前記翼内空間から前記高圧蒸気が供給される流通路と、
前記流通路と連通され、前記動翼の前記翼頂部と前記タービンケーシングとの間の隙間に臨むように前記動翼の近傍における前記タービンケーシングに噴出開口が形成され、かつ前記翼内空間から前記流通路を介して供給されてきた前記高圧蒸気が前記噴出開口から噴出される一つまたは複数のシール蒸気導入噴出部と
を有し、
前記静翼に、前記翼内空間へ供給される前記高圧蒸気の一部が当該静翼の翼外へ噴出される一つまたは複数の噴出孔を形成し、
前記噴出孔を、当該静翼の前縁部から該翼幅の５０％以上で当該静翼の前縁部から該翼幅の７０％以下の長さの範囲、且つ当該静翼の外周側から該翼高さの５０％以上であり当該静翼の外周側から該翼高さの７０％以下の長さの範囲に形成した
ことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記噴出孔をスリットとして、当該静翼の前縁部から該翼幅の５０％以上で当該静翼の前縁部から該翼幅の７０％以下の位置に形成し、且つ当該静翼の外周側から該翼高さの５０％以上であり当該静翼の外周側から該翼高さの７０％以下の長さで形成したことを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン。
【請求項３】
前記高圧蒸気を、前記静翼の翼外を流れる蒸気よりも高い圧力の過熱蒸気としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸気タービン。
【請求項４】
前記高圧蒸気として、
当該静翼が設置された位置よりも上流を流れる蒸気、または外部の蒸気供給源から発生させた蒸気が前記翼内空間へ供給されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項５】
前記動翼の近傍における前記タービンケーシングの内周側または前記動翼の前記翼頂部に取付けたシュラウドの外周側に、一つまたは複数のラビリンスフィンを設置し、
前記シール蒸気導入噴出部を、前記噴出開口が前記動翼の前記翼頂部と前記タービンケーシングとの間の隙間に臨むように前記動翼の近傍の前記タービンケーシングにおける前記ラビリンスフィンよりも上流側に形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項６】
前記動翼の近傍における前記タービンケーシングの内周側または前記動翼の翼頂部に取付けたシュラウドの外周側に、複数のラビリンスフィンを設置し、
前記シール蒸気導入噴出部を、前記噴出開口が前記動翼の前記翼頂部と前記タービンケーシングとの間の隙間に臨むように前記動翼の近傍の前記タービンケーシングにおける前記ラビリンスフィンの複数のいずれか二つの間における前記タービンケーシングの内周側に形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動翼の蒸気シールと静翼の水分除去とを併せて達成する蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンにおいては、蒸気の熱エネルギーを効率よく機械的仕事に変換する内部効率の向上が求められている。蒸気タービンにおける内部効率が低下する原因として、有効蒸気の漏洩および水分過多によるブレーキ効果などが挙げられる。
【０００３】
有効蒸気の漏洩として、たとえば膨張段階の有効蒸気がタービンケーシングと動翼頂部のシュラウドとの間を通って下流側へ流出してしまう現象がある。
【０００４】
蒸気タービン稼働中に回転動作する動翼およびシュラウドは他の部品と干渉しないように設置されており、シュラウドとタービンケーシングとの間には隙間が設けられている。シュラウドとタービンケーシングが干渉した場合、シュラウドおよびタービンケーシングは大きな損傷を受け、補修や部品の交換には多大な費用および作業が必要となる。よって、シュラウドとタービンケーシングとの間に設けられる隙間は、干渉の虞がない十分に余裕のある空間とされる。蒸気タービン内の蒸気は動翼に当てられることで動翼が回転動作されるように有効利用されているので、蒸気が動翼に当てられずにシュラウドとタービンケーシングとの間に設けられた隙間を通って下流側へ流出することは蒸気タービンにおける内部効率が低下する原因となる。
【０００５】
そこで、シュラウドとタービンケーシングとの間に一つまたは複数のラビリンスフィンを設置する蒸気タービンがある。ラビリンスフィンは環状のシール板であり、シュラウドとタービンケーシングとの間を通って蒸気が下流側へ流出するのを抑制する。ラビリンスフィンはタービンケーシングに比べて小さく簡易な構造であり、シュラウドと干渉した際の損傷が軽微である。よって、シュラウドとタービンケーシングとの間に設ける隙間に比べ、シュラウドとラビリンスフィンとの間の隙間を狭く設定することができ、有効蒸気の漏洩を低減させることができる。しかし、シュラウドとラビリンスフィンとの間の隙間を無くすことはできず、シュラウドとラビリンスフィンとの間を通って蒸気が下流側へ流出するので、有効蒸気の漏洩は依然として問題である。
【０００６】
水分過多によるブレーキ効果とは、静翼から飛散した水滴が当該静翼の下流側に設置され回転動作する動翼に衝突する際の衝撃力が動翼の回転と逆方向に働き、動翼の回転を抑制する現象である。その発生状況は以下の通りである。
【０００７】
蒸気は圧力や温度の低下といった状態の変化を伴って仕事をする。たとえば、ボイラーから蒸気タービンへ供給された蒸気は過熱蒸気であり、圧力低下に伴った膨張をするに従って過熱度が減じて乾き飽和蒸気となり、更に膨張して水分を含んだ湿り蒸気となる。湿り蒸気域では静翼の翼面上に水分が凝集し易く、翼面上に凝集した水分は水脈となり、蒸気流に吹かれて下流へ流れる。水脈は下流側の翼端である後縁端まで達すると、飛散して水滴となる。静翼から飛散した水滴は、蒸気流によって当該静翼の下流側に設置され回転動作する動翼に衝突し、ブレーキ効果の原因となるとともに、浸食（エロージョン現象）の原因ともなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−２６８０２号公報
【特許文献２】特開平４−３５０３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した内部効率が低下する原因である有効蒸気の漏洩または水分過多によるブレーキ効果を低減させる技術として、特許文献１および特許文献２がある。
【００１０】
特許文献１に係る蒸気タービンは、静翼に設けたスリット状の吸込み孔から翼面上を流れる水滴および水脈を蒸気と共に翼内へ吸込み、静翼の翼頂リングまたは翼根リングにおいて気液分離させ、気液分離させた蒸気を動翼の翼頂部または翼根部の近傍に噴出する構造を有する。この蒸気タービンによれば、動翼のエロージョンおよびブレーキ効果を低減させ、ロータディスクと静翼の翼頂リングとの間またはタービンケーシングと動翼のシュラウドとの間から蒸気が流出するのを防ぐことができる。
【００１１】
しかし、この蒸気タービンの構造上、蒸気を動翼の翼頂部の近傍に噴出する構造は蒸気タービンの下側半分に限られ、蒸気を翼根部の近傍に噴出する構造は蒸気タービンの上側半分に限られる。よって、シュラウドとタービンケーシングとの間における有効蒸気の漏洩を低減することができるのは蒸気タービンの下側半分だけであり、内部効率を向上させるには不十分である。
【００１２】
特許文献２に係る蒸気タービンは、静翼に設けたスリット状の吸込み孔から蒸気の一部を翼内へ吸込み、吸込んだ蒸気を動翼の翼頂部の近傍に噴出する構造を有する。この蒸気タービンによれば、蒸気の二次流れを防ぎ、シュラウドとタービンケーシングとの間から蒸気が流出するのを防ぐことができる。
【００１３】
しかし、この蒸気タービンの構造は、二次流れによる内部効率の低下が懸念されるハイノズル形静翼を設けた蒸気タービンに適用される技術である。また、蒸気を動翼の翼頂部の近傍に噴出す際の噴出方向によっては、噴出させた蒸気と共に有効蒸気が漏洩する虞もある。
【００１４】
本発明は、上記のような問題を鑑みなされたもので、有効蒸気の漏洩を低減し、蒸気タービン内の水分を除去して内部効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する第一の発明に係る蒸気タービンは、翼頂部がタービンケーシングの内周面に近接して配置された複数の動翼と、前記動翼と隣り合うように前記タービンケーシングの内周側に保持された複数の静翼とを備えた蒸気タービンにおいて、前記静翼に形成され、当該静翼の翼外を流れる蒸気よりも高い圧力の高圧蒸気が供給される翼内空間と、前記翼内空間と連通され、前記翼内空間から前記高圧蒸気が供給される流通路と、前記流通路と連通され、前記動翼の前記翼頂部と前記タービンケーシングとの間の隙間に臨むように前記動翼の近傍における前記タービンケーシングに噴出開口が形成され、かつ前記翼内空間から前記流通路を介して供給されてきた前記高圧蒸気が前記噴出開口から噴出される一つまたは複数のシール蒸気導入噴出部とを有し、前記静翼に、前記翼内空間へ供給される前記高圧蒸気の一部が当該静翼の翼外へ噴出される一つまたは複数の噴出孔を形成し、前記噴出孔を、当該静翼の前縁部から該翼幅の５０％以上で当該静翼の前縁部から該翼幅の７０％以下の長さの範囲、且つ当該静翼の外周側から該翼高さの５０％以上であり当該静翼の外周側から該翼高さの７０％以下の長さの範囲に形成したことを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する第二の発明に係る蒸気タービンは、第一の発明に係る蒸気タービンにおいて、前記噴出孔をスリットとして、当該静翼の前縁部から該翼幅の５０％以上で当該静翼の前縁部から該翼幅の７０％以下の位置に形成し、且つ当該静翼の外周側から該翼高さの５０％以上であり当該静翼の外周側から該翼高さの７０％以下の長さで形成したことを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する第三の発明に係る蒸気タービンは、第一または第二の発明に係る蒸気タービンにおいて、前記高圧蒸気を、前記静翼の翼外を流れる蒸気よりも高い圧力の過熱蒸気としたことを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決する第四の発明に係る蒸気タービンは、第一から第三のいずれか一つの発明に係る蒸気タービンにおいて、前記高圧蒸気として、当該静翼が設置された位置よりも上流を流れる蒸気、または外部の蒸気供給源から発生させた蒸気が前記翼内空間へ供給されることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決する第五の発明に係る蒸気タービンは、第一から第四のいずれか一つの発明に係る蒸気タービンにおいて、前記動翼の近傍における前記タービンケーシングの内周側または前記動翼の前記翼頂部に取付けたシュラウドの外周側に、一つまたは複数のラビリンスフィンを設置し、前記シール蒸気導入噴出部を、前記噴出開口が前記動翼の前記翼頂部と前記タービンケーシングとの間の隙間に臨むように前記動翼の近傍の前記タービンケーシングにおける前記ラビリンスフィンよりも上流側に形成することを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決する第六の発明に係る蒸気タービンは、第一から第四のいずれか一つの発明に係る蒸気タービンにおいて、前記動翼の近傍における前記タービンケーシングの内周側または前記動翼の翼頂部に取付けたシュラウドの外周側に、複数のラビリンスフィンを設置し、前記シール蒸気導入噴出部を、前記噴出開口が前記動翼の前記翼頂部と前記タービンケーシングとの間の隙間に臨むように前記動翼の近傍の前記タービンケーシングにおける前記ラビリンスフィンの複数のいずれか二つの間における前記タービンケーシングの内周側に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
第一の発明に係る蒸気タービンによれば、静翼の翼内空間に高圧蒸気を経由させることで静翼を加熱し翼面上の水分は蒸発するので、動翼のエロージョンおよびブレーキ効果を低減させることができる。また、タービンケーシングに設けたシール蒸気導入噴出部から当該高圧蒸気を噴出させて局所的に圧力の高い高圧空間を作ることで、動翼とタービンケーシングとの隙間から蒸気が下流側へ流出することを防ぐので、蒸気を動翼先端に噴出す際の噴出方向によらずに有効蒸気の漏洩を低減させることができる。静翼の翼内空間からシール蒸気導入噴出部まで連通させることで、一つの蒸気経路で蒸気タービン内におけるブレーキ効果の低減および有効蒸気の漏洩の低減を達成し、内部効率を向上させることができる。
また、静翼の翼面に形成した噴出孔から高圧蒸気の一部を噴出させることで、静翼を加熱することでは蒸発し切れなかった翼面上の水分が集積してできる水脈を微細な水滴として飛散し、蒸発させることができるので、蒸気タービン内の水分除去効果を向上させ内部効率をより向上させることができる。
また、効率的な水分除去の構造によって簡易な構造での水分除去を可能としたので、余分な製造コストの増加および翼の強度低下を抑制できる。また、噴出孔から噴出させる高圧蒸気は当該静翼の翼外を流れる蒸気よりも高圧であり、その圧力差によって噴出孔から勢い良く噴出するので、翼面上を流れる水脈は翼面上から飛散し、微細化しやすい。
【００２６】
第二の発明に係る蒸気タービンによれば、静翼に形成する噴出孔は簡易な構造であるので、形成および加工が容易になり、製造コストの増加を抑制することができる。
【００２７】
第三の発明に係る蒸気タービンによれば、高圧蒸気を、静翼の翼外を流れる蒸気よりも高い圧力の過熱蒸気とすることで、静翼の翼外を流れる蒸気よりも高温となるので、高圧蒸気を噴出孔から噴出させることで微細化した水滴の一部を蒸発させることができる。
【００２８】
第四の発明に係る蒸気タービンによれば、当該静翼が設置された位置よりも上流を流れる蒸気を抽出した場合には、当該蒸気タービン以外の設備増加がないのでコスト増加の抑制になる。外部の蒸気供給源から発生させた蒸気を抽出した場合には、高圧段が湿り蒸気域である原子力用蒸気タービン等においても翼の水分除去が可能となり、抽出する蒸気の温度や圧力等の状態を容易に調整することができる。
【００２９】
第五の発明に係る蒸気タービンによれば、タービンケーシングの内周側またはシュラウドの外周側にラビリンスフィンを設置することで、動翼とタービンケーシングとの隙間から蒸気が下流側へ流出する有効蒸気の漏洩を低減させることができる。また、ラビリンスフィンをシール蒸気導入噴出部の下流側近傍に設置することでシール蒸気導入噴出部の噴出開口から噴出される高圧蒸気がタービンケーシング、シュラウドおよびラビリンスフィンによって三方向を囲まれるので、噴出された高圧蒸気によって作られる高圧空間を高圧状態に保ち易くなる。
【００３０】
第六の発明に係る蒸気タービンによれば、タービンケーシングの内周側またはシュラウドの外周側にラビリンスフィンを設置することで、動翼とタービンケーシングとの隙間から蒸気が下流側へ流出する有効蒸気の漏洩を低減させることができる。また、ラビリンスフィンをシール蒸気導入噴出部の上流側近傍および下流側近傍に設置することでシール蒸気導入噴出部の噴出開口から噴出される高圧蒸気がタービンケーシング、シュラウドおよびラビリンスフィンによって四方向を囲まれるので、噴出された高圧蒸気によって作られる高圧空間を高圧状態に保ち易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１に係る蒸気タービンの一段を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるシール蒸気導入噴出部の周辺を示す拡大図である。
【図３】実施例１に係る蒸気タービンの静翼を示す斜視図である。
【図４】図３におけるIV方向矢視を示す側面図である。
【図５】図３におけるＶ断面を示す横断面図である。
【図６】実施例１に係る蒸気タービンの一段を示す縦断面図である。
【図７】蒸気タービン中における蒸気および水滴の下流側動翼に対する流れを示す説明図である。
【図８】静翼に付着する径５０μｍの粒子の飛跡解析結果を示す説明図である。
【図９】静翼に付着する径１００μｍの粒子の飛跡解析結果を示す説明図である。
【図１０】実施例１に係る蒸気タービンにおける高圧過熱蒸気の流通経路を変更した例を示す縦断面図である。
【図１１】実施例１に係る蒸気タービンにおけるラビリンスフィンを設置しない例を示す縦断面図である。
【図１２】実施例２に係る蒸気タービンの一段を示す縦断面図である。
【図１３】実施例２に係る蒸気タービンにおけるシール蒸気導入噴出部の形成箇所を変更した例を示す縦断面図である。
【図１４】実施例３に係る蒸気タービンの一段を示す縦断面図である。
【図１５】実施例３に係る蒸気タービンにおけるシール蒸気導入噴出部の形成箇所を変更した例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明に係る蒸気タービンの実施例１乃至実施例３について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００３３】
本発明の実施例１に係る蒸気タービンについて、図１乃至図１１を参照して説明する。
【００３４】
先ず、本実施例の蒸気タービン１の構造について説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施例の蒸気タービン１は、タービンケーシング１０、タービンケーシング１０内に設けられた動翼２０とそれを保持するシュラウド２１およびロータディスク２２、および静翼３０とそれを保持する翼根リング３１および翼頂リング３２を有する。
【００３６】
動翼２０は円盤状のロータディスク２２の外周側に保持されている。動翼２０はロータディスク２２の周方向に一定間隔で複数配置されることで動翼列を成す。動翼列はロータディスク２２と共に軸方向に一定間隔で複数列配置される。
【００３７】
また、動翼２０は外周側（翼頂部）にシュラウド片を有しており、複数の円弧状のシュラウド片が連結してシュラウド２１を構成している。動翼２０が遠心力によって変形することで、動翼２０に取付けたシュラウド片が周方向に隣接する動翼２０のシュラウド片と密着し、周方向の全周の動翼２０に取付けたシュラウド片がそれぞれ密着して円環状のシュラウド２１を成す。
【００３８】
静翼３０は円環状の翼根リング３１と翼頂リング３２との間に設置され、翼根リング３１によってタービンケーシング１０の内周側に保持されている。静翼３０は翼根リング３１および翼頂リング３２の周方向に一定間隔で複数配置されることで静翼列を成す。静翼列は翼根リング３１および翼頂リング３２と共に軸方向に動翼列と交互に一定間隔で複数列配置される。
【００３９】
隣接する静翼列および動翼列の各一列を一組として一段とし、段ごとに蒸気の圧力が異なっている。つまり、隣接する段のうち下流側の段を上流側の段に比べて低い圧力の空間とすることで、高速の蒸気流を得る。本実施例の蒸気タービン１は、湿り蒸気域となる低圧段において、有効蒸気の漏洩を低減するための蒸気シール機能と水分過多によるブレーキ効果を低減するための水分除去機能を備えた構造である。
【００４０】
次に、有効蒸気の漏洩を低減するための蒸気シール機能を達成する構造（蒸気シール機構）について、図１および図２を参照して説明する。
【００４１】
図２に示すように、動翼２０が回転動作する際にシュラウド２１とタービンケーシング１０が接触しないようにシュラウド２１とタービンケーシング１０は隙間４０を設けて設置される。動翼２０は回転動作により遠心力を受けて変形するため、シュラウド２１とタービンケーシング１０との間に設ける隙間４０は十分に余裕のある空間とする。
【００４２】
シュラウド２１近傍におけるタービンケーシング１０の内周側に、一つのラビリンスフィン５０を設置する。ラビリンスフィン５０はタービンケーシング１０の内周側の全周に亘る環状のシール板であり、当該段を流れる蒸気６０が前述した隙間４０を通って下流側へ流出するのを防ぐためにある。ラビリンスフィン５０はタービンケーシング１０に比べて小さく簡易な構造であり、シュラウド２１と干渉した際の損傷が軽微であることから、シュラウド２１とタービンケーシング１０との間に設ける隙間４０に比べ、シュラウド２１とラビリンスフィン５０との間の隙間４１を狭く設定することができる。
【００４３】
もちろん、ラビリンスフィン５０の数量は本実施例に限定されず、複数のラビリンスフィン５０を設置しても良い。また、ラビリンスフィン５０の形状は本実施例に限定されない。たとえば、複数のシール板片を一体的に組付けることでタービンケーシング１０の内周側の全周に亘る環状を成す周方向に分割する構造としても良く、シール性能を著しく損なわない程度に複数のシール板片を周方向に隙間を設けて断続的に設置しても良い。また、シュラウド２１にラビリンスフィン５０を設置しても良い。
【００４４】
シュラウド２１（または動翼２０の翼頂部）近傍のタービンケーシング１０におけるラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側に、タービンケーシング１０の全周に亘って連通した環状溝を成すシール蒸気導入噴出部７０を形成する。シール蒸気導入噴出部７０は、高圧過熱蒸気６１を噴出させるためにあり、噴出開口７１がシュラウド２１とタービンケーシング１０との隙間４０に臨むように形成される。シュラウド２１とタービンケーシング１０との隙間４０に高圧過熱蒸気６１を噴出させることで、局所的に圧力の高い高圧空間８０を作る。蒸気は高圧力の空間から低圧力の空間へ流れるので、当該段を流れる蒸気６０は高圧空間８０を有するシュラウド２１とタービンケーシング１０の隙間４０へ流れずに、シュラウド２１の内周側の動翼２０へ流れる。
【００４５】
シール蒸気導入噴出部７０の形状をタービンケーシング１０の全周に亘って連通した環状溝とすることで、シュラウド２１とタービンケーシング１０の隙間４０の全周に亘って高圧空間８０を作ることができる。また、ラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側に高圧空間８０を作ることで、高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１およびラビリンスフィン５０によって三方向を囲まれるので、高圧空間８０を高圧状態に保ち易くなる。
【００４６】
もちろん、シール蒸気導入噴出部７０の形状および形成位置は本実施例に限定されず、タービンケーシング１０の構造および強度などを考慮して、シール蒸気導入噴出部７０を複数のスリットまたは複数の円孔としてタービンケーシング１０の周方向に断続的に形成しても良く、シュラウド２１の近傍であればラビリンスフィン５０を設置した位置よりも下流側に形成しても良い。
【００４７】
シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出させる高圧過熱蒸気６１は当該段を流れる蒸気６０よりも高圧の蒸気とし、本実施例の蒸気タービン１では当該段よりも上流の段から供給する。図１に示すように、タービンケーシング１０の内部にシール蒸気導入噴出部７０と連通する第一の流通路１１を周方向に一つまたは複数形成し、上流段から第一の流通路１１を介して供給されてきた高圧過熱蒸気６１をシール蒸気導入噴出部７０からシュラウド２１とタービンケーシング１０の隙間４０へ向かって噴出する。なお、シール蒸気導入噴出部７０を第一の流通路１１に比べて小さい断面積で形成することで、上流段から第一の流通路１１を介して供給されてきた高圧過熱蒸気６１がシール蒸気導入噴出部７０へ流れる際に、高圧過熱蒸気６１を更に高圧の状態とすることができる。
【００４８】
もちろん、シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出させる高圧過熱蒸気６１の供給源は本実施例に限定されず、タービンケーシング１０の外部に配管を設置して外部のボイラー等の蒸気供給源から高圧過熱蒸気６１を供給しても良い。
【００４９】
次いで、水分過多によるブレーキ効果を低減するための水分除去機能を達成する構造（水分除去機構）について、図１および図３乃至図１０を参照して説明する。
【００５０】
本実施例の水分除去機能は、シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出させるために上流段から供給される高圧過熱蒸気６１を利用するものであり、高圧過熱蒸気６１によって静翼３０を加熱することで翼面上に付着する水滴および水脈９１を蒸発させる機能（以下、水滴等蒸発機能と呼ぶ）と高圧過熱蒸気６１の一部を静翼３０の翼面から噴出させることで水滴および水脈９１を微細化する機能（以下、水滴等微細化機能と呼ぶ）とを有する。
【００５１】
先ず、水滴等蒸発機能を達成する構造について、図１、図５および図１０を参照して説明する。
【００５２】
図１に示すように、静翼３０に翼内空間３３を形成し、下流側は翼根リング３１を介して前述した第一の流通路１１と連通させ、上流側は翼根リング３１を介してタービンケーシング１０の内部に形成した第二の流通路１２と連通させる。第一の流通路１１は翼内空間３３からシール蒸気導入噴出部７０へ高圧過熱蒸気６１を供給する流通経路であり、第二の流通路１２は上流段から翼内空間３３へ高圧過熱蒸気６１を供給する流通経路である。上流段から供給されてきた高圧過熱蒸気６１は当該段に設置された静翼３０の翼外を流れる蒸気６０より高温でもあるので、高圧過熱蒸気６１が翼内空間３３を経由することで静翼３０は加熱され、静翼３０の翼面上に集積した水滴および水滴が集積してできた水脈９１は蒸発される。
【００５３】
なお、図５に示すように、翼内空間３３を、静翼３０の上流側である前縁部１０２の近傍で背側１００に沿って形成することで、後述する静翼３０の水滴付着範囲９２（図８および図９参照）を熱し易い構造としている。
【００５４】
もちろん、翼内空間３３の形状は本実施例に限定されず、静翼３０内全体に亘る空間としても良い。また、高圧過熱蒸気６１の流通経路は本実施例のようにタービンケーシング１０内に限定されない。タービンケーシング１０の外部に配管を設置しても良く、図１０に示すように静翼３０の翼頂リング３２の内部にリング内流通路３４を形成しても良い。
【００５５】
次に、水滴等微細化機能を達成する構造について、図３乃至図９を参照して説明する。
【００５６】
図３に示すように、静翼３０の凸曲面部側である背側１００には高圧過熱蒸気６１を噴出させるスリット状の噴出孔１１０が形成されている。図４に示すように、本実施例の蒸気タービン１の低圧段における静翼３０の噴出孔１１０は、翼高さＨ方向に沿った直線状のスリットであり、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの７０％、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの７０％として形成されている。
【００５７】
ここで、噴出孔形成位置Ｘは、静翼３０の上流側である前縁部１０２からの距離（ロータディスク２２の軸方向における距離）であり、噴出孔形成長さＹは、静翼３０の外周側である翼底部１０４からの距離（ロータディスク２２の径方向における距離）である。また、翼幅Ｗとは翼の幅（ロータディスク２２の軸方向における翼の弦長）で、翼底部１０４から翼頂部１０５へと断面積が変化する翼の場合には最大値となる幅であり、翼高さＨとはスリット状の噴出孔１１０を形成した噴出孔形成位置Ｘにおける翼の高さ（ロータディスク２２の径方向における翼の長さ）で、噴出孔形成位置Ｘによって翼高さＨは異なる。
【００５８】
なお、翼内空間３３へ供給する高圧過熱蒸気６１は当該段に設置された静翼３０の翼外を流れる蒸気６０よりも高い圧力であり、高圧過熱蒸気６１の一部を噴出孔１１０から静翼３０の翼外へ勢いよく噴出させるので、水滴および水脈９１を微細化する機能の効果向上を図ることができる。また、高圧過熱蒸気６１は該圧力における飽和温度よりも高い温度の過熱蒸気であり、高圧過熱蒸気６１を噴出孔１１０から噴出させることで微細化した水滴の一部を蒸発させるので、翼面上に付着する水滴および水脈９１を蒸発させる機能と並行して水分除去の効果向上を図ることができる。
【００５９】
次に、本実施例における静翼３０に形成した噴出孔１１０の噴出孔形成位置Ｘおよび噴出孔形成長さＹを決定するに至る解析について、図４および図６乃至図９を参照して説明する。
【００６０】
動翼２０で起こるエロージョンおよびブレーキ効果は、当該動翼２０と隣接し上流側に位置する静翼３０の翼面上を流れる水脈９１が蒸気流によって当該静翼３０の後縁部１０３から飛散することにより発生する水滴が原因である。図６に示すように、静翼３０の翼面上の水脈９１は、当該静翼３０と隣接し上流側に位置する動翼２０面上を流れる水脈９１が蒸気流によって当該動翼２０から飛散することにより発生する水滴が、当該静翼３０に付着し凝集することでできる。
【００６１】
蒸気タービン１の湿り蒸気域における動翼２０から飛散する水滴は、その大きさによって三つに分けることができる。径５０μｍよりも小さい径数μｍ程度の微細な水滴９０ａは質量が小さく、蒸気流に乗って下流へ流れるので、当該動翼２０に隣接し下流側に位置する静翼３０に付着しない。径５０〜１００μｍ程度の中間大の水滴９０ｂは、当該動翼２０に隣接し下流側に位置する静翼３０に付着し、当該静翼３０の翼面上で凝集し水脈９１と成り得る。径１００μｍよりも大きい径数百μｍ程の粗大な水滴９０ｃは質量が大きく、動翼２０の回転による遠心力の影響を大きく受けるので、静翼３０の外周側にあるタービンケーシング１０側へ流れ、当該動翼２０に隣接し下流側に位置する静翼３０には付着しない。
【００６２】
図７に示すように、動翼２０に対する蒸気タービン１中における蒸気および水滴の流れについて、蒸気は当該動翼２０の出口方向へ速い速度で流れ（蒸気ベクトルα１）、水滴は蒸気と同方向へ遅い速度で流れる（水滴ベクトルβ１）。水滴の質量は蒸気よりも大きいため、水滴の速度は蒸気よりも遅い。
【００６３】
次いで、当該動翼２０の下流側に位置する静翼３０に対する前記蒸気および水滴の流れについては、動翼２０の回転による慣性を考慮する（動翼ベクトルγ）。水滴は蒸気よりも質量が大きいために速度が遅く、動翼２０の回転による慣性が水滴の流れる方向に大きく影響する。よって、蒸気は下流側に位置する静翼３０の腹側１０１へ向かって流れ（蒸気ベクトルα２）、水滴は下流側に位置する静翼３０の背側１００へ向かって流れる（水滴ベクトルβ２）。
【００６４】
つまり、動翼２０から飛散する水滴のうち径５０〜１００μｍ程度の中間大の水滴９０ｂは、当該動翼２０と隣接し下流側に位置する静翼３０の背側１００に付着する。
【００６５】
図８に示すように、径５０μｍの水滴が静翼３０の背側１００に付着する際の水滴付着範囲９２は、当該静翼３０の前縁部１０２から該翼幅Ｗの７０％以内、且つ外周側である翼底部１０４から該翼高さＨの７０％以内である。
【００６６】
図９に示すように、径１００μｍの水滴が静翼３０の背側１００に付着する際の水滴付着範囲９２は、当該静翼３０の前縁部１０２から該翼幅Ｗの５０％以内、且つ外周側である翼底部１０４から該翼高さＨの５０％以内である。
【００６７】
つまり、径５０〜１００μｍ程度の中間大の水滴９０ｂは、当該静翼３０の背側１００における前縁部１０２から該翼幅Ｗの５０〜７０％、且つ外周側である翼底部１０４から該翼高さＨの５０〜７０％の範囲、すなわち、水滴付着範囲９２内に付着する。よって、図４に示すように、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの５０〜７０％の範囲、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの５０〜７０％の範囲で設定したスリット状の噴出孔１１０とすることで、効率的な水分除去を可能とする。
【００６８】
本実施例に係る蒸気タービン１では、水分除去機能を有する静翼３０が設置された段において、径５０〜１００μｍ程度の水滴９０ｂが偏りなく発生していたために、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの７０％、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの７０％としたスリット状の噴出孔１１０を形成した。たとえば、径５０μｍ程度の水滴があまり発生せず径１００μｍ程度の水滴が多く発生している場合には、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの５０％、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの５０％としてスリット状の噴出孔１１０を形成しても良い。
【００６９】
様々な条件によって発生しやすい水滴の大きさや水滴付着範囲９２が異なる。よって、それら水滴飛散状況に合わせて、スリット状の噴出孔１１０を形成する翼の前縁部１０２からの距離である噴出孔形成位置Ｘを、該翼幅Ｗの５０％以上７０％以下の範囲から選定し、スリット状の噴出孔１１０を形成する静翼３０の外周側である翼底部１０４からの距離である噴出孔形成長さＹを、該翼高さＨの５０％以上７０％以下の範囲から選定することが好ましい。
【００７０】
もちろん、噴出孔１１０を上記範囲外で形成した場合でも、静翼３０の翼面上に付着する水滴および水滴が集積してできた水脈９１を飛散させて蒸気タービン１内の水分を除去することができることは言うまでもない。よって、静翼３０の腹側１０１または全面に噴出孔１１０を形成しても良い。
【００７１】
また、前述した高圧過熱蒸気６１によって静翼３０を加熱することで水滴等を蒸発させる機能を達成する構造だけでも十分に水分除去が可能であれば、静翼３０に翼内空間３３と連通させた噴出孔１１０を形成しなくても良い。
【００７２】
次に、本実施例の蒸気タービン１の動作について説明する。
【００７３】
本実施例の蒸気タービン１に送られる蒸気は過熱蒸気であり、圧力低下に伴った膨張をするに従って過熱度が減じて乾き飽和蒸気となり、更に膨張して水分を含んだ湿り蒸気となる。
【００７４】
図６および図８、図９に示すように、本実施例の蒸気タービン１において湿り蒸気域となる低圧段では、湿り蒸気中の水滴あるいは動翼２０から飛散する水滴のうち、微細な水滴９０ａは軽量であるために蒸気６０と共に下流へ流され、粗大な水滴９０ｃは重量であるために遠心力を大きく受けてタービンケーシング１０側へ飛散し、中間大の水滴９０ｂは蒸気６０の流れと動翼２０の回転の慣性によって当該動翼２０と隣接し下流側に位置する静翼３０の背側１００における前縁部１０２から該翼幅の７０％の範囲、且つ外周側へ働く遠心力によって当該静翼３０の外周側である翼底部１０４から該翼高さＨの７０％の範囲、即ち、水滴付着範囲９２内に付着する。
【００７５】
当該静翼３０は翼内空間３３へ供給した高圧過熱蒸気６１によって内部から熱せられているため、当該静翼３０面上に付着した水滴および水滴が凝集してできた水脈９１の一部は蒸発し、蒸気６０となって下流へ流れる。なお、翼内空間３３を、水滴付着範囲９２である噴出孔１１０よりも上流側で背側１００に沿って形成しているので、高圧過熱蒸気６１から静翼３０面上の水滴および水脈９１へ熱を効率良く伝えられる。
【００７６】
図４に示すように、蒸発しきれなかった余分の水滴および水脈９１は再び凝集して新たな水脈９１となり、当該静翼３０の翼面上を下流へ流れる（水脈流れ方向９１ｄ）。そして水脈９１は、当該静翼３０の背側１００に前縁部１０２から該翼幅Ｗの７０％の噴出孔形成位置Ｘ、且つ当該静翼３０の外周側である翼底部１０４から該翼高さＨの７０％の噴出孔形成長さＹで形成されたスリット状の噴出孔１１０に達する。
【００７７】
図５に示すように、翼内空間３３へ供給した高圧過熱蒸気６１がスリット状の噴出孔１１０から勢いよく噴出している。よって、噴出孔１１０に達した水脈９１は静翼３０面上から蒸気６０中へ飛散し、径５０μｍよりも小さい微細な水滴９０ａとなって下流へ流れる。また、飛散した微細な水滴９０ａの一部は、当該静翼３０の噴出孔１１０から噴出された高圧過熱蒸気６１の熱によって蒸発する。
【００７８】
よって、本実施例に係る蒸気タービン１によれば、湿り蒸気域の静翼３０から飛散する水滴は径５０μｍよりも小さい微細な水滴９０ａとなり、静翼３０の下流側に位置する動翼２０に衝突し得る中間大の水滴９０ｂを除去することができる。これは、動翼２０に起こるエロージョン現象およびブレーキ効果の低減に繋がる。
【００７９】
なお、蒸気タービン１の種類あるいは段等によって、発生しやすい水滴の大きさや静翼３０に付着しやすい範囲などが異なるため、静翼３０に噴出孔１１０を形成するための噴出孔形成位置Ｘおよび噴出孔形成長さＹは本実施例に限定されない。水滴飛散状況の異なる個々の静翼３０に対して、噴出孔形成位置Ｘは、静翼３０の前縁部１０２から該翼幅Ｗの５０％以上７０％以下の範囲で設定され、噴出孔形成長さＹは、静翼３０の外周側である翼底部１０４から該翼高さＨの５０％以上７０％以下の範囲で設定されれば良い。
【００８０】
また、噴出孔１１０の形状は、図４のような径方向に沿った直線状のスリットに限定されることはなく、噴出孔１１０の形成容易性や翼の強度などを考慮した形状の噴出孔１１０とする。例えば、静翼３０の前縁部１０２から該翼幅Ｗの５０％以上７０％以下の範囲内、且つ静翼３０の外周側から該翼高さＨの５０％以上７０％以下の範囲内であれば、径方向に対して傾斜したスリットや波状のスリットとしても良いし、破線状のスリットや複数の孔としても良い。
【００８１】
次いで、図１に示すように、高圧過熱蒸気６１はタービンケーシング１０内の第一の流通路１１を介して、タービンケーシング１０に形成したシール蒸気導入噴出部７０からシュラウド２１とタービンケーシング１０の隙間４０へ向かって噴出する。この際、シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１を第一の流通路１１の断面よりも小さく形成しているので、高圧過熱蒸気６１は更に高い圧力状態となって隙間４０に噴出される。
【００８２】
図２に示すように、シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出された高圧過熱蒸気６１は、シュラウド２１とタービンケーシング１０の隙間４０において局所的な高圧空間８０を作る。この高圧空間８０は圧力の壁として作用し、当該段を流れる蒸気６０が隙間４０から下流側へ流出するのを防ぐ。
【００８３】
タービンケーシング１０の内周側にラビリンスフィン５０を設置することで、動翼２０とタービンケーシング１０との隙間４０から当該段を流れる蒸気６０が下流側へ流出するのを抑えることができる。
【００８４】
高圧過熱蒸気６１をラビリンスフィン５０の上流側近傍に噴出させることで、シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出される高圧過熱蒸気６１がタービンケーシング１０、シュラウド２１およびラビリンスフィン５０によって三方向を囲まれるような状態となる。よって、噴出された高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０を高圧状態に保ち易くしている。また、ラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側に高圧空間８０が作られるので、ラビリンスフィン５０をシール蒸気導入噴出部７０の下流側近傍に設置することで高圧過熱蒸気６１が下流側へ流出するのを低減できる。
【００８５】
以上のようにして、有効蒸気の漏洩の低減および水分過多によるブレーキ効果の低減における十分な効果を得ることができる。本実施例に係る蒸気タービン１は、高圧過熱蒸気６１を一つの蒸気経路において有効蒸気の漏洩の低減および水分過多によるブレーキ効果の低減の二つの用途で利用することができる効率的な構造で、内部効率を向上させることができる。
【００８６】
もちろん、静翼３０に噴出孔１１０を形成しない場合でも、高圧過熱蒸気６１が翼内空間３３を経由することで静翼３０は加熱され、静翼３０の翼面上に集積した水滴および水滴が集積してできた水脈９１は蒸発されることで、水分過多によるブレーキ効果の低減において十分な効果を得ることができるのは言うまでもない。
【００８７】
また、図１１に示すように、シュラウド２１近傍におけるタービンケーシング１０の内周側にラビリンスフィン５０を設置しない場合でも、有効蒸気の漏洩の低減において十分な効果を得ることができるのは言うまでもない。隙間４０に臨むように形成されたシール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出された高圧過熱蒸気６１は、シュラウド２１とタービンケーシング１０の隙間４０において局所的な高圧空間８０を作り、当該段を流れる蒸気６０が隙間４０から下流側へ流出するのを防ぐことができる。
【実施例２】
【００８８】
本発明の実施例２について、図１２および図１３を参照して説明する。
【００８９】
本実施例の蒸気タービン１は、ラビリンスフィン５０の数量およびシール蒸気導入噴出部７０の形成位置を除いて、実施例１と同様な構造を有するので、同様な構造についての重複説明は省略する。
【００９０】
図１２に示すように、シュラウド２１近傍におけるタービンケーシング１０の内周側に、二つのラビリンスフィン５０を設置する。ラビリンスフィン５０はタービンケーシング１０の内周側の全周に亘る環状のシール板であり、当該段を流れる蒸気６０が前述した隙間４０を通って下流側へ流出するのを防ぐためにある。ラビリンスフィン５０はタービンケーシング１０に比べて小さく簡易な構造であり、シュラウド２１と干渉した際の損傷が軽微であることから、シュラウド２１とタービンケーシング１０との間に設ける隙間４０に比べ、シュラウド２１とラビリンスフィン５０との間の前述した隙間４１を狭く設定することができる。
【００９１】
もちろん、ラビリンスフィン５０の形状は本実施例に限定されない。たとえば、複数のシール板片を一体的に組付けることでタービンケーシング１０の内周側の全周に亘る環状を成す周方向に分割する構造としても良く、シール性能を著しく損なわない程度に複数のシール板片を周方向に隙間を設けて断続的に設置しても良い。また、シュラウド２１の外周側にラビリングフィン５０を設置しても良い。
【００９２】
シュラウド２１近傍のタービンケーシング１０における二つのラビリンスフィン５０を設置した間に、タービンケーシング１０の全周に亘って連通した環状溝を成すシール蒸気導入噴出部７０を形成する。シール蒸気導入噴出部７０は、高圧過熱蒸気６１を噴出させるためにあり、噴出開口７１がシュラウド２１とタービンケーシング１０との隙間４０に臨むように形成される。シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出される高圧過熱蒸気６１はタービンケーシング１０、シュラウド２１および二つのラビリンスフィン５０によって四方向を囲まれるような状態となる。よって、噴出された高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０を高圧状態に保ち易くなる。
【００９３】
もちろん、シール蒸気導入噴出部７０の形状および形成位置は本実施例に限定されず、タービンケーシング１０の構造および強度などを考慮して、シール蒸気導入噴出部７０を複数のスリットまたは複数の円孔としてタービンケーシング１０の周方向に断続的に形成しても良く、シュラウド２１の近傍であれば二つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側または下流側にシール蒸気導入噴出部７０を形成しても良い。
【００９４】
また、シール蒸気導入噴出部７０の数量も本実施例に限定されず、複数のシール蒸気導入噴出部７０を形成しても良い。例えば、図１３に示すように、シュラウド２１近傍のタービンケーシング１０において、二つのラビリンスフィン５０を設置した間および二つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側にそれぞれシール蒸気導入噴出部７０を形成しても良い。二つのシール蒸気導入噴出部７０によって高圧空間８０の範囲が広がるので、当該段を流れる蒸気６０が隙間４０から下流側へ流出するのを防ぐシール性能は向上する。
【００９５】
なお、シール蒸気導入噴出部７０を形成する位置としては、高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１および二つのラビリンスフィン５０によって四方向を囲まれるような状態となるので、二つのラビリンスフィン５０を設置した間が最も好ましい。次に、高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１およびラビリンスフィン５０によって三方向を囲まれるような状態となり、ラビリンスフィン５０をシール蒸気導入噴出部７０の下流側近傍に設置することで高圧過熱蒸気６１が下流側へ流出するのを低減できるので、二つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側が好ましい。最後に、高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１およびラビリンスフィン５０によって三方向を囲まれるような状態となるので、二つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも下流側の範囲が好ましい。
【実施例３】
【００９６】
本発明の実施例３について、図１４および図１５を参照して説明する。
【００９７】
本実施例の蒸気タービン１は、ラビリンスフィン５０の設置列数およびシール蒸気導入噴出部７０の形成位置を除いて、実施例１と同様な構造を有するので、同様な構造についての重複説明は省略する。
【００９８】
図１４に示すように、シュラウド２１近傍におけるタービンケーシング１０の内周側に、軸方向に三つのラビリンスフィン５０を設置する。ラビリンスフィン５０はタービンケーシング１０の内周側の全周に亘る環状のシール板であり、当該段を流れる蒸気６０が前述した隙間４０を通って下流側へ流出するのを防ぐためにある。ラビリンスフィン５０はタービンケーシング１０に比べて小さく簡易な構造であり、シュラウド２１と干渉した際の損傷が軽微であることから、シュラウド２１とタービンケーシング１０との間に設ける隙間４０に比べ、シュラウド２１とラビリンスフィン５０との間の前述した隙間４１を狭く設定することができる。
【００９９】
もちろん、ラビリンスフィン５０の形状は本実施例に限定されない。たとえば、複数のシール板片を一体的に組付けることでタービンケーシング１０の内周側の全周に亘る環状を成す周方向に分割する構造としても良く、シール性能を著しく損なわない程度に複数のシール板片を周方向に隙間を設けて断続的に設置しても良い。また、シュラウド２１の外周側にラビリングフィン５０を設置しても良い。また、ラビリンスフィン５０の設置列数は三つに限られることはなく、四つ以上でも構わない。
【０１００】
シュラウド２１近傍のタービンケーシング１０における三つのラビリンスフィン５０のうち上流側に設置した二つのラビリンスフィン５０の間に、タービンケーシング１０の全周に亘って連通した環状溝を成すシール蒸気導入噴出部７０を形成する。シール蒸気導入噴出部７０は、高圧過熱蒸気６１を噴出させるためにあり、噴出開口７１がシュラウド２１とタービンケーシング１０との隙間４０に臨むように形成される。シール蒸気導入噴出部７０の噴出開口７１から噴出される高圧過熱蒸気６１はタービンケーシング１０、シュラウド２１および二つのラビリンスフィン５０によって四方向を囲まれるような状態となる。よって、噴出された高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０を高圧状態に保ち易くなる。
【０１０１】
もちろん、シール蒸気導入噴出部７０の形状および形成位置は本実施例に限定されず、タービンケーシング１０の構造および強度などを考慮して、シール蒸気導入噴出部７０を複数のスリットまたは複数の円孔としてタービンケーシング１０の周方向に断続的に形成しても良く、シュラウド２１の近傍であれば三つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側または下流側にシール蒸気導入噴出部７０を形成しても良い。
【０１０２】
また、シール蒸気導入噴出部７０の数量も本実施例に限定されず、複数のシール蒸気導入噴出部７０を形成しても良い。例えば、図１５に示すように、シュラウド２１近傍のタービンケーシング１０において、上流側二つのラビリンスフィン５０を設置した間、下流側二つのラビリンスフィン５０を設置した間および三つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側にそれぞれシール蒸気導入噴出部７０を形成しても良い。三つのシール蒸気導入噴出部７０によって高圧空間８０の範囲が広がるので、当該段を流れる蒸気６０が隙間４０から下流側へ流出するのを防ぐシール性能は向上する。
【０１０３】
なお、シール蒸気導入噴出部７０を形成する位置としては、高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１および二つのラビリンスフィン５０によって四方向を囲まれるような状態となるので、上流側二つのラビリンスフィン５０を設置した間または下流側二つのラビリンスフィンを設置した間が最も好ましい。次に、高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１およびラビリンスフィン５０によって三方向を囲まれるような状態となり、ラビリンスフィン５０をシール蒸気導入噴出部７０の下流側近傍に設置することで高圧過熱蒸気６１が下流側へ流出するのを低減できるので、三つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも上流側の範囲が好ましい。最後に、高圧過熱蒸気６１により作られる高圧空間８０がタービンケーシング１０、シュラウド２１およびラビリンスフィン５０によって三方向を囲まれるような状態となる、三つのラビリンスフィン５０を設置した位置よりも下流側の範囲が好ましい。
【符号の説明】
【０１０４】
１      蒸気タービン
１０    タービンケーシング
１１    第一の流通路
１２    第二の流通路
２０    動翼
２１    シュラウド
２２    ロータディスク
３０    静翼
３１    翼根リング
３２    翼頂リング
３３    翼内空間
３４    リング内流通路
４０    タービンケーシングとシュラウドとの間の隙間
４１    ラビリンスフィンとシュラウドとの間の隙間
５０    ラビリンスフィン
６０    蒸気
６１    高圧過熱蒸気
７０    シール蒸気導入噴出部
７１    噴出開口
８０    高圧空間
９０ａ  微細な水滴
９０ｂ  中間大の水滴
９０ｃ  粗大な水滴
９１    水脈
９１ｄ  水脈流れ方向
９２    水滴付着範囲
１００  静翼の背側
１０１  静翼の腹側
１０２  静翼の前縁部
１０３  静翼の後縁部
１０４  静翼の翼底部
１０５  静翼の翼頂部
１１０  噴出孔
Ｘ      噴出孔形成位置
Ｙ      噴出孔形成長さ
Ｗ      静翼の翼幅
Ｈ      静翼の翼高さ
【図１】
0005804985.tif 000002
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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