(57)【要約】【課題】蒸気条件が６５０℃級以上であっても熱応力や熱歪み発生を抑制できる蒸気タービンを提供することである。【解決手段】Ｎｉ基超合金や鉄基超合金に代表されるオーステナイト系耐熱合金の使用を制限し、特に厚肉部品であるタービンケーシングにオーステナイト系耐熱合金を使用することを回避する。厚肉部品であるタービンケーシングには遮熱コーティングを施工して温度上昇を抑制し、蒸気条件が６５０℃級以上であってもフェライト系耐熱鋼の使用を可能とし、また、高温強度が要求させる部分にはフェライト系耐熱鋼に代えてオーステナイト系耐熱合金を使用し高温強度を確保する。これにより、高い発電効率を有する蒸気条件が６５０℃級以上の蒸気タービンを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも高圧タービンと中圧タービンと低圧タービンとの各タービン部分からなり、高圧タービンまたは中圧タービンに供給される蒸気の温度が６５０℃以上で内部ケーシングおよび外部ケーシングからなるタービンケーシングを有する蒸気タービンにおいて、前記タービンケーシングにフェライト系耐熱鋼を使用し、前記高圧タービンまたは前記中圧タービンの高温部分のタービン動翼にＮｉ基超合金を使用し、前記高圧タービンまたは前記中圧タービンのロータシャフトにＮｉ基超合金や鉄基超合金などに代表されるオーステナイト系耐熱合金を使用し、前記内部ケーシングの内面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工したことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記ロータシャフトには中心孔を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】
前記ロータシャフトの中心孔の直径が２００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービン。
【請求項４】
前記ロータシャフトの表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工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５】
前記タービン部分の蒸気通路部の蒸気温度が少なくとも６５０℃以上となるタービン軸方向部位に位置する部分のロータシャフト表面に冷却蒸気を誘導して冷却する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６】
前記ロータシャフトに直径が２００ｍｍ以上の中心孔が設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の蒸気タービン。
【請求項７】
少なくとも高圧タービンと中圧タービンと低圧タービンとの各タービン部分からなり、高圧タービンまたは中圧タービンに供給される蒸気の温度が６５０℃以上で内部ケーシングおよび外部ケーシングからなるタービンケーシングを有する蒸気タービンにおいて、前記タービンケーシングにフェライト系耐熱鋼を使用し、前記高圧タービンまたは前記中圧タービンの高温部分のタービン動翼にＮｉ基超合金を使用し、前記高圧タービンまたは前記中圧タービンのロータシャフトにフェライト系耐熱鋼を使用し、前記内部ケーシングの内面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工したことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項８】
前記ロータシャフトの表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工したことを特徴とする請求項７に記載の蒸気タービン。
【請求項９】
前記タービン部分の蒸気通路部の蒸気温度が少なくとも６５０℃以上となるタービン軸方向部位に位置する部分のロータシャフト表面に冷却蒸気を誘導して冷却することを特徴とする請求項７に記載の蒸気タービン。
【請求項１０】
前記ロータシャフトに直径が２００ｍｍ以上の中心孔が設けられていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の蒸気タービン。
【請求項１１】
少なくとも高圧タービンと中圧タービンと低圧タービンとの各タービン部分からなり、高圧タービンまたは中圧タービンに供給される蒸気の温度が６５０℃以上で内部ケーシングおよび外部ケーシングからなるタービンケーシングを有する蒸気タービンにおいて、前記タービンケーシングにフェライト系耐熱鋼を使用し、前記高圧タービンまたは前記中圧タービンの高温部分のタービン動翼にＮｉ基超合金を使用し、前記高圧タービンまたは前記中圧タービンのロータシャフトにフェライト系耐熱鋼を使用し、前記ロータシャフトの高温蒸気にさらされる部分の表面に遮熱コーティングを施工したことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項１２】
前記高圧タービンまたは前記中圧タービンの高温蒸気にさらされる段落のタービン動翼の表面に遮熱コーティングを施工したことを特徴とする請求項１１に記載の蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温高圧の蒸気によって駆動される火力発電用の蒸気タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電プラントの蒸気条件の高温・高圧化は、その効率向上に寄与する非常に重要かつ基本的な要因である。１９６０年代の後半に２４．１ＭＰａ、５３８／５６６℃の一段再熱の蒸気条件が我が国の事業用火力タービンの標準的なものとして確立されてからは、最近に至るまで画期的な進展は見られなかったが、オイルショック以来、省エネルギー化が強力に推進され、その後の地球温暖化問題に対する急速な関心の高まりから火力発電プラントの高効率化が推し進められている。
【０００３】
発電効率を上げるためには蒸気タービンの蒸気温度を上げるのが最も有効であるが、従来の蒸気タービン設備の蒸気条件が６００℃級以下の蒸気温度であることから、蒸気タービンのロータシャフト、タービン動翼やタービンケーシング等の主要部材にはフェライト系耐熱鋼が用いられている。これらのフェライト系耐熱鋼としては、高強度耐熱鋼が知られており（特許文献１参照）、特にこれらの材料として高温強度のより優れた高強度耐熱鋼が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１４９６４９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−３６９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蒸気タービンの蒸気条件が６５０℃級以上の蒸気温度になった場合には、蒸気タービンのロータシャフト、タービン動翼やタービンケーシングなどの主要部材にはフェライト系耐熱鋼では強度的に厳しくなることから、Ｎｉ基超合金や鉄基超合金などのオーステナイト系耐熱合金が用いられるものと考えられていた。
【０００７】
これらオーステナイト系耐熱合金は、特に６５０℃以上の高温においてフェライト系耐熱鋼に比べて高温強度が大きく改善されている材料であり、高温強度の観点からは好ましい材料であるが、フェライト系耐熱鋼に比べて熱伝導率が小さいという欠点を持っている材料である。蒸気タービンのような高温機械において熱伝導率が小さいということは、特に厚肉部分を有するタービンケーシングのようなタービン構成部品の内面と外面の間に大きな温度差を発生せしめ、その結果、そのようなタービン構成部品に大きな熱応力・熱歪みが発生し、変形や割れなどの損傷が発生する確率が極めて大きくなってしまうという短所を有する。
【０００８】
さらに、オーステナイト系耐熱合金は線膨張係数がフェライト系耐熱鋼よりも大きいが、このことも熱応力・熱歪みを増大させてしまう要因になるという問題がある。また、オーステナイト系耐熱鋼はフェライト系耐熱鋼に比べて高価であるとともに、大型合金塊の製造性に限界があり、タービンケーシングなどの一体で形成される大型部品への適用には困難が伴うという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、蒸気条件が６５０℃級以上であっても熱応力や熱歪み発生を抑制できる蒸気タービンを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の蒸気タービンは、Ｎｉ基超合金や鉄基超合金に代表されるオーステナイト系耐熱合金の使用を制限し、特に厚肉部品であるタービンケーシングにオーステナイト系耐熱合金を使用することを回避する。厚肉部品であるタービンケーシングには遮熱コーティングを施工して温度上昇を抑制し、蒸気条件が６５０℃級以上であってもフェライト系耐熱鋼の使用を可能とし、また、高温強度が要求させる部分にはフェライト系耐熱鋼に代えてオーステナイト系耐熱合金を使用し高温強度を確保する。これにより、高い発電効率を有する蒸気条件が６５０℃級以上の蒸気タービンを提供する。
【００１１】
例えば、タービンケーシングにフェライト系耐熱鋼を使用し、高圧タービンまたは中圧タービンの高温部分のタービン動翼にＮｉ基超合金を使用し、高圧タービンまたは中圧タービンのロータシャフトにＮｉ基超合金や鉄基超合金などに代表されるオーステナイト系耐熱合金を使用し、内部ケーシングの内面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工する。そして、必要に応じてロータシャフトには中心孔を形成しその直径が２００ｍｍ以上とし温度上昇を抑制する。同様に、必要に応じてロータシャフトの表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工するか、蒸気通路部の蒸気温度が少なくとも６５０℃以上となるタービン軸方向部位に位置する部分のロータシャフト表面に冷却蒸気を誘導して冷却する。
【００１２】
また、前記高圧タービンまたは中圧タービンのロータシャフトに、オーステナイト系耐熱合金ではなくフェライト系耐熱鋼を使用し、必要に応じて、ロータシャフトに直径が２００ｍｍ以上の中心孔を設けたり、ロータシャフトの表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティングを施工するか、蒸気通路部の蒸気温度が少なくとも６５０℃以上となるタービン軸方向部位に位置する部分のロータシャフト表面に冷却蒸気を誘導して冷却する。
【００１３】
また、タービンケーシングおよびにロータシャフトにフェライト系耐熱鋼を使用し、前記高圧タービンまたは中圧タービンのロータシャフトの高温蒸気にさらされる部分の表面に遮熱コーティングを施工する。そして、必要に応じて高圧タービンまたは前記中圧タービンの高温蒸気にさらされる段落のタービン動翼の表面に遮熱コーティングを施工する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施の形態において、Ｎｉ基超合金とは、Ｎｉを重量比で３５％以上含有しかつ重量比でＮｉが最大の構成成分であって、その機械的強度が常温における０．２％耐力が５００ＭＰａ以上あって６５０℃における１０万時間クリープ破断強度が１００ＭＰａ以上を満足するオーステナイト系耐熱合金を称する。その代表的なものとして、インコネル７１８やインコネル７３８が挙げられる。
【００１５】
また、鉄基超合金とは、鉄（Ｆｅ）が重量比で最大の構成成分でありかつその機械的強度が常温における０．２％耐力が５００ＭＰａ以上あって６５０℃における１０万時間クリープ破断強度が１００ＭＰａ以上を満足するオーステナイト系耐熱合金を称する。その代表的なものとして、Ａ２８６が挙げられる。また、オーステナイト系耐熱合金にはＳＵＳ３１６に代表されるようなオーステナイト系ステンレス鋼も本発明の実施の形態では含まれるものとする。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図であり、図２はタービンケーシングの内部ケーシングの一部切り欠き縦断面図である。図１に示す蒸気タービン１は、図３の蒸気タービン１の模式図に示す高圧タービン２、中圧タービン３および低圧タービン４からなる蒸気タービン１のうち、高圧タービン２および中圧タービン３の部分の縦断面を示している。
【００１７】
図１において、高圧タービン２および中圧タービン３は、ロータシャフト５にタービン動翼６が取り付けられタービンケーシング７に収納されている。ロータシャフト５やタービン動翼６などの蒸気タービン１の回転部分を総称してタービンロータと称する。また、タービンケーシング７は、高圧タービン２を収納する高圧ケーシング、中圧タービン３を収納する中圧ケーシング、低圧タービン４を収納する低圧ケーシング、または高圧タービン２および中圧タービン３を一体的に収納する高中圧一体ケーシングの総称であり、本発明の対象となる蒸気タービン１のタービンケーシング７は内部ケーシング８ａ、８ｂと外部ケーシング９とを有している。
【００１８】
高圧タービン２の内部ケーシング８ａまたは中圧タービン３の内部ケーシング８ｂはフェライト系耐熱鋼によって形成されており、その内面１０の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分には遮熱コーティング１１が施工されている。また、高圧部分と中圧部分とが一体に形成されたロータシャフト５はオーステナイト系耐熱合金によって形成され、高温部分の段落のタービン動翼６はＮｉ基超合金によって形成されている。
【００１９】
一般に、蒸気タービン１のタービンロータの回転による強大な遠心力の影響でタービンロータ各部には高応力が作用するが、第１の実施の形態においては、高温部分のタービン動翼６には、７００℃級の高温においても高強度を有しているＮｉ基超合金を適用するとともに高温蒸気にさらされるロータシャフト５に７００℃級の高温においても高強度を有しているＮｉ基超合金や鉄基超合金などのオーステナイト系耐熱合金を適用して遠心力の影響による高応力に対処している。
【００２０】
同時に、最高の高温蒸気にさらされかつ水平フランジなどの厚肉部分を有する蒸気タービン１の高圧内部ケーシング８ａの内面１０や中圧内部ケーシング８ｂの内面１０で、少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティング１１を施工することによって、タービンケーシング７の温度が高温にならないように抑制し、オーステナイト系耐熱合金に比べて高温強度に劣るフェライト系耐熱鋼の適用を可能にしている。
【００２１】
図４は、タービンケーシング７の内部ケーシング８の肉厚断面の温度分布の説明図であり、図４（ａ）は遮熱コーティングを施工しない場合の特性図、図４（ｂ）は遮熱コーティング１１を施工した場合の特性図である。内部ケーシング８の内面１０は高温蒸気にさらされるが、内部ケーシング８の外面１２はタービン動翼６で仕事をして温度が低くなった蒸気にさらされている。すなわち、内部ケーシング８は内面１０で加熱され外面１２で冷却される。従って、図４（ａ）、図４（ｂ）のように内面１０から外面１２に向かって温度が低下する温度分布となっている。
【００２２】
内部ケーシング８に遮熱コーティング１１を施工しない場合は、図４（ａ）に示すように外側から内側に向かって急激な温度分布となる。一般的に、フェライト系耐熱鋼はおよそ６００℃以上で１０万時間クリープ破断強度に代表されるように高温強度の低下が顕著になり、６５０℃を越えるとその強度は大型蒸気タービンのタービンケーシングの設計が困難となるレベルにまで低下する。
【００２３】
一方、第１の実施の形態のように内面１０を遮熱コーティング１１で被覆すると、図４（ｂ）で示すように図４（ａ）に比較して緩やかな温度分布となる。つまり、遮熱コーティング１１の材料の熱伝導率がタービンケーシング７を形成する金属材料の熱伝導率に比べて著しく低いために、内部ケーシング８の内面１０を介して内部ケーシング８を形成する金属に流れ込もうとする熱流束が少なくなるため、内部ケーシング８の内面１０の高温側の金属表面温度が低下し、それに伴って内部ケーシング８の金属部分全体の温度を低く保つことができる。従って、高圧タービンまたは中圧タービンに供給される蒸気の温度が６５０℃以上であってもタービンケーシングにオーステナイト系耐熱合金を使用することなく熱伝導率が高いフェライト系耐熱鋼を使用することができる。
【００２４】
また、第１の実施の形態においては、ロータシャフト５は熱伝導率が低いオーステナイト系耐熱合金で形成されているので、図５に示すようにロータシャフト５に中心孔１３を形成してロータシャフト５の肉厚を薄くしロータシャフト５の半径方向に発生する温度差を小さくして熱応力の発生を抑制する。熱応力の抑制の観点からロータシャフト５の中心孔１３の直径は２００ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、蒸気タービンの信頼性を向上させ、運転性すなわち起動時間短縮を図ることができるようにしている。
【００２５】
第１の実施の形態によれば、タービンケーシング７にフェライト系耐熱鋼を適用し、内部ケーシング８の内面には耐熱コーティング１１を施工したので、熱応力の発生が小さく起動特性に優れかつ安価で、６５０℃以上の温度の蒸気を使用する高効率の蒸気タービンを提供することが可能になる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、ロータシャフト５Ａがオーステナイト系耐熱合金に代えてフェライト系耐熱鋼によって形成され、ロータシャフト５Ａの表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティング１４を施工したものである。図１と同一部分には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２７】
高圧タービン２および中圧タービン３の内部ケーシング８ａ、８ｂはフェライト系耐熱鋼によって形成されており、その内面１０の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分には遮熱コーティング１１が施工されている。また、高圧部分と中圧部分とが一体に形成されたロータシャフト５Ａはフェライト系耐熱鋼によって形成され、高温部分の段落のタービン動翼６がＮｉ基超合金によって形成されている。さらに、ロータシャフト５Ａの表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分には遮熱コーティング１４が施工される。また、遮熱コーティング１４に代えて、蒸気通路部１５の蒸気温度が少なくとも６５０℃以上となる部分のロータシャフト５Ａのタービン軸方向表面に、冷却蒸気を誘導してロータシャフト５Ａを冷却する。
【００２８】
さらに、第１の実施の形態と同様に、ロータシャフト５Ａに中心孔を形成してロータシャフト５Ａの肉厚を薄くしロータシャフト５Ａに発生する径方向の温度差を小さくして熱応力の発生を抑制するようにしても良い。熱応力の抑制の観点からロータシャフト５Ａの中心孔の直径は２００ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、蒸気タービンの信頼性を向上させ、運転性すなわち起動時間短縮を図ることができるようにしている。
【００２９】
このように、ロータシャフト５Ａに熱伝導率の高いフェライト系耐熱鋼を使用し、少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされるロータシャフト５Ａの表面に遮熱コーティング１４を施工しているので、内部ケーシング８ａ、８ｂの遮熱コーティング１１と同様に、ロータシャフト５Ａの高温部位の金属部分の温度を蒸気温度よりも低くすることができる。また、少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされるロータシャフト５Ａの表面に冷却蒸気を誘導して冷却するようにしているので、ロータシャフト５Ａの高温部位の金属部分の温度を蒸気温度よりも低くすることができる。
【００３０】
以上の説明では、ロータシャフト５Ａの表面に遮熱コーティング１４を施工した場合について説明したが、ロータシャフト５Ａの高温強度が確保できる場合には遮熱コーティング１４を省略して良いし、冷却蒸気の誘導を省略しても良い。
【００３１】
第２の実施の形態によれば、高圧タービンまたは中圧タービンに供給される蒸気の温度が６５０℃以上である蒸気タービンにおいて、タービンケーシング７およびロータシャフト５Ａにフェライト系耐熱鋼を適用したので、熱応力の発生が小さく起動特性に優れかつ安価で、６５０℃以上の温度の蒸気を使用する高効率の蒸気タービンとして提供することが可能となる。
【００３２】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図７は本発明の第３の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、ロータシャフト５の表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分に遮熱コーティング１４を施工したものである。図１と同一部分には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３３】
高圧タービン２または中圧タービン３の内部ケーシング８ａ、８ｂはフェライト系耐熱鋼によって形成されており、その内面１０の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分には遮熱コーティング１１が施工されている。また、高温部分の段落のタービン動翼６はＮｉ基超合金によって形成されている。
【００３４】
高圧部分と中圧部分とが一体に形成されたロータシャフト５はオーステナイト系耐熱合金によって形成され、ロータシャフト５の軸方向表面の少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされる部分には遮熱コーティング１４が施工されている。また、遮熱コーティング１４に代えて、蒸気通路部１５の蒸気温度が少なくとも６５０℃以上となる部分のロータシャフト５のタービン軸方向表面に冷却蒸気を誘導してロータシャフト５を冷却する。
【００３５】
さらに、ロータシャフト５は熱伝導率が低いオーステナイト系耐熱合金で形成されているので、第１の実施の形態と同様に、ロータシャフト５に中心孔を形成してロータシャフト５の肉厚を薄くしロータシャフト５の径方向に発生する温度差を小さくして熱応力の発生を抑制する。熱応力の抑制の観点からロータシャフト５の中心孔の直径は２００ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、蒸気タービンの信頼性を向上させ、運転性すなわち起動時間短縮を図ることができるようにしている。
【００３６】
第３の実施の形態によれば、ロータシャフト５に高温強度の高いオーステナイト系耐熱合金を使用し、少なくとも６５０℃以上の高温蒸気にさらされるロータシャフト５の表面に遮熱コーティング１４を施工するか、またはロータシャフト５の表面に冷却蒸気を誘導して冷却するようにしているので、内部ケーシング８の遮熱コーティング１１と同様にロータシャフト５の高温部位の金属部分の温度を蒸気温度よりも低くすることができる。その結果として、強度上の安全性を高めるとともに起動時間が短縮できることになるので、低熱伝導率のオーステナイト系耐熱合金の使用によるタービン起動時間を長くとる必要がなくなり起動特性を改善することができる。
【００３７】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図８は本発明の第４の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図である。この第４の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、ロータシャフト５Ａがオーステナイト系耐熱合金に代えてフェライト系耐熱鋼によって形成され、内部ケーシング８の遮熱コーティング１１に代えてロータシャフト５Ａのタービン軸方向表面の任意の部分に遮熱コーティング１４を施工したものである。図１と同一部分には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３８】
高圧タービン２の内部ケーシング８はフェライト系耐熱鋼によって形成されている。また、高圧部分と中圧部分が一体に形成されたロータシャフト５Ａがフェライト系耐熱鋼によって形成され、ロータシャフト５Ａのタービン軸方向表面の任意の部分に遮熱コーティング１４が施工されてロータシャフト５Ａの金属部分を高温蒸気にさらされないようにしている。このように、ロータシャフトの高温にさらされるタービン軸方向任意の部分の表面に遮熱コーティング１４が施工されているので、ロータシャフト５Ａの温度上昇が抑制される。
【００３９】
さらに、好ましくは高温にさらされる任意の段落のタービン動翼６の表面に遮熱コーティングを施工する。これにより、タービン動翼６の温度上昇が抑制されタービン動翼６の強度低下が抑制されるとともに高温蒸気からタービン動翼６に流入してくる熱流束が減少する。従って、タービン動翼６からロータシャフト５Ａへ流入する熱流束も減少してロータシャフト５Ａの温度上昇が抑制される。
【００４０】
第４の実施の形態によれば、ロータシャフト５Ａの温度上昇が抑制されるので、ロータシャフト５Ａの熱伸び量が抑制され伸び差がさらに小さくなる。その結果、蒸気タービン回転部分と静止部分のシール部分に適用しているラビリンスシールからの漏洩蒸気量が低減するので、蒸気通路部を流れる蒸気を有効に利用されるため高効率の蒸気タービンを提供することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ケーシングやロータシャフトにおける熱応力の発生が小さく起動特性に優れかつ安価な蒸気タービンを、６５０℃以上の温度の蒸気を使用する高効率の蒸気タービンとして提供することが可能になる。また、ロータシャフトの熱伸び量が抑制されてケーシングなどの静止部との伸び差が小さく、従って、蒸気タービンのシール部分に適用しているラビリンスシールからの漏洩蒸気量が低減するので高効率の蒸気タービンを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるタービンケーシングの内部ケーシングの一部切り欠き縦断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る蒸気タービンの構成を示す模式図。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるタービンケーシングの内部ケーシングの肉厚断面の温度分布の説明図。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるロータシャフトの断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る蒸気タービンの一部切り欠き縦断面図。
【符号の説明】
１…蒸気タービン、２…高圧タービン、３…中圧タービン、４…低圧タービン、５…ロータシャフト、６…タービン動翼、７…タービンケーシング、８…内部ケーシング、９…外部ケーシング、１０…内面、１１…遮熱コーティング、１２…外面、１３…中心孔、１４…遮熱コーティング、１５…蒸気通路部
【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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