(57)【要約】【課題】  発電機等の被駆動装置を設ける場合に設備コストがかからない蒸気タービンを得る。また、シール構造が簡単であり、メンテナンスも容易な蒸気タービンを得る。さらに、大出力にも適用できる半径流型の蒸気タービンを得る。【解決手段】  タービン軸９に実質的に直角な平面内に複数の翼を内周部から外周部に向けて交互に配置し、蒸気が前記複数の翼間を流れる半径流タービンであって、交互配置された一方を動翼５ａ〜５ｄとし、他方を静翼３ａ〜３ｄとして構成した。【選択図】  図１
2005105855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン軸に実質的に直角な平面内に複数の翼を内周部から外周部に向けて交互に配置し、蒸気が前記複数の翼間を流れる半径流タービンであって、
前記交互配置された一方を動翼とし、他方を静翼として構成したことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
静翼を固定する固定板と、動翼を固定する羽根車とを有し、該羽根車にタービン回転軸が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の蒸気タービン。
【請求項３】
静翼と動翼は反動作用を有することを特徴とする請求項１又は２記載の蒸気タービン。
【請求項４】
固定板側にタービン中心部に連通する蒸気導入路を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の蒸気タービン。
【請求項５】
蒸気導入路に絞り弁を設けたことを特徴とする請求項４記載の蒸気タービン。
【請求項６】
蒸気流れがタービン軸に対して実質的に直角な平面内を半径方向に流れると共に半径方向に複数のタービン段を有する半径流タービンであって、前記複数のタービン段のうち、少なくとも１段のタービン段がノズルと組み合わされた衝動段であり、その他のタービン段が反動段であることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項７】
所定のノズルに対して選択的に蒸気導入することによってノズル締切調速を可能とするノズル締切調速可能機構を設けたことを特徴とする請求項６記載の蒸気タービン。
【請求項８】
ノズル締切調速可能機構をタービン中心部に設けたことを特徴とする請求項７記載の蒸気タービン。
【請求項９】
衝動段は蒸気高圧部に設けられ、反動段は蒸気中・低圧部に設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の蒸気タービン。
【請求項１０】
衝動段と反動段の間に蒸気だまりを設けたことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の蒸気タービン。
【請求項１１】
衝動段と反動段の間に抽気機構を設けたことを特徴とする請求項６〜１０のいずれか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、蒸気流れがタービン回転軸に対して実質的に直角な平面内を半径方向に流れる半径流型タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気流れがタービン回転軸に対して実質的に直角な平面内を半径方向に流れる半径流型蒸気タービンの代表的なものとしてユングストロームタービンがある。
図６はこのユングストロームタービンの概要を説明する説明図である。ユングストロームタービンは、図６に示すように、ケーシング１０１に回転可能に支持されるとともにケーシング１０１の両側から内側に延出する回転軸１０３，１０５と、回転軸１０３，１０５に取り付けられた回転板１０７，１０９を有している。そして、回転板１０７，１０９には径方向に複数の動翼１１１，１１３が設けられている。ケーシング１０１の内部には蒸気室１１５が設けられ、蒸気室１１５にはケーシング１０１の外側から蒸気導入管１１７，１１９が連結されている。そして、蒸気室１１５と回転板１０７，１０９で挟まれる空間１２１とは連通しており、蒸気導入管１１７，１１９から蒸気室１１５に導入された蒸気が空間１２１に導入される。そして、導入蒸気は空間１２１から動翼１１１，１１３間を半径方向に流れ熱エネルギーを回転エネルギーに変換する作用を得ることで回転板１０７，１０９に回転力を発生させる。（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】西川他著「わかる蒸気タービン」日新出版株式会社、１９９９年４月３０日、第６版ｐ１７９〜１８０（本文、図９・１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図６に示す公知の半径流型蒸気タービンには以下のような問題がある。
タービン回転軸を両側に有しているため、発電機をこれら両軸に設ける必要があるため設備コストがかかる。
また、蒸気が蒸気導入管１１７，１１９から蒸気室１１５に導入され、さらにそこから空間１２１に導入される構造になっている。そのため、蒸気室１１５と空間１２１とを連通させる必要があるが、他方で蒸気室１１５と羽根車１０７，１０９との間のシールする必要がある。そして、このシールは高速回転する羽根車１０７，１０９と固定部とのシールであり、しかも蒸気室１１５には高温・高圧の蒸気が導入されるので高圧部に接するシール部の確実性を確保する必要があり、さらにケーシング１０１の内部であることから、その構造が複雑になり、メンテナンスも難しい。
【０００４】
また、空間１２１は高速に回転する羽根車１０７，１０９内に形成されており、羽根車１０７，１０９が回転することで蒸気室１１５から空間１２１への蒸気流れが捻られることになり、スムーズな蒸気導入が難しい。
さらに、蒸気は蒸気室１１５から羽根車１０７，１０９に設けられた孔を通して空間１２１に導入されため、その孔径および個数は蒸気条件によって詳細に検討することを要し、また、空間１２１周辺には蒸気による圧力分布が発生するため，蒸気条件を調整することによる圧力調整は容易ではない。
さらに、導入蒸気は蒸気室１１５に一旦貯留され、その後、空間１２１に導入される構造であるために、蒸気導入管１１７，１１９でのノズル調整が難しいという問題もある。
また、反動翼タービンでは一段での圧力降下が小さいため、高圧蒸気を多量に導入した場合には径が大きくなってしまう。
【０００５】
以上要するに、本発明の解決しようとする課題は、発電機等の被駆動装置を設ける場合に設備コストがかからない蒸気タービンを得ることにある。
また、シール構造が簡単であり、メンテナンスも容易な蒸気タービンを得ることにある。
さらに、大出力にも適用できる半径流型の蒸気タービンを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る蒸気タービンは、タービン軸に直角な平面内に複数の翼を内周部から外周部に向けて交互に配置し、蒸気が前記複数の翼間を流れる半径流タービンであって、
前記交互配置された一方を動翼とし、他方を静翼として構成したものである。
【０００７】
（２）また、上記（１）のものにおいて、静翼を固定する固定板と、動翼を固定する羽根車とを有し、該羽根車にタービン回転軸が取り付けられているものである。
【０００８】
（３）また、上記（１）又は（２）のものにおいて、静翼と動翼が反動作用を有するものである。
【０００９】
（４）また、上記（２）又は（３）のものにおいて、固定板側にタービン中心部に連通する蒸気導入路を設けたものである。
【００１０】
（５）また、上記（４）のものにおいて、蒸気導入路に絞り弁を設けたものである。
【００１１】
（６）また、蒸気流れがタービン軸に対して実質的に直角な平面内を半径方向に流れると共に半径方向に複数のタービン段を有する半径流タービンであって、前記複数のタービン段のうち、少なくとも１段のタービン段がノズルと組み合わされた衝動段であり、その他のタービン段が反動段であることを特徴とするものである。
【００１２】
（７）また、（６）のものにおいて、所定のノズルに対して選択的に蒸気導入することによってノズル締切調速を可能とするノズル締切調速可能機構を設けたものである。
【００１３】
（８）また、（７）のものにおいて、ノズル締切調速可能機構をタービン中心部に設けたものである。
【００１４】
（９）また、（６）〜（８）のものにおいて、衝動段は蒸気高圧部に設けられ、反動段は蒸気中・低圧部に設けたものである。
【００１５】
（１０）また、（６）〜（９）のものにおいて、衝動段と反動段の間に蒸気だまりを設けたものである。
【００１６】
（１１）また、（６）〜（９）のものにおいて、衝動段と反動段の間に抽気機構を設けたものである。
【発明の効果】
【００１７】
（１）本発明に係る蒸気タービンにおいては、タービン軸に直角な平面内に複数の翼を内周部から外周部に向けて交互に配置し、蒸気が前記複数の翼間を流れる半径流タービンであって、前記交互配置された一方を動翼とし、他方を静翼として構成したことにより、動翼側からのみから運動エネルギーを取り出すことができ、被駆動装置の数を少なくできるので、設備コストを低減できる。
【００１８】
（２）また、上記（１）のものにおいて、静翼を固定する固定板と、動翼を固定する羽根車とを有し、該羽根車にタービン回転軸が取り付けたことにより、該タービン回転軸に歯車を設けて発電機等の被駆動装置を駆動できるので、被駆動装置の数を少なくできると共に簡易な構成で回転力の伝達ができる。
【００１９】
（３）また、上記（１）又は（２）のものにおいて、静翼と動翼が反動作用を有することにより、低圧部での効率が良い。なぜなら、反動作用を有する翼にすることで、低圧部では翼の軸方向の長さが長くなり、翼前後の圧力差も小さくなるので翼先端の漏えい損失が少なくなるからである。
【００２０】
（４）また、上記（２）又は（３）のものにおいて、固定板側にタービン中心部に連通する蒸気導入路を設けたことにより、定常稼働時にケーシング内において高圧部に接するシール部が無くなり、ケーシング内の復水圧力と外部大気圧力差を勘案したシール構成で済み、簡単かつ安価で、かつメンテナンスも容易なシール構造とすることができる。
また、蒸気導入路を固定板側に設けることにより、従来例のように蒸気室１１５を介することなく羽根車の中央部に直接蒸気を導入できるので、蒸気導入が確実にできると共に、タービン中央部から第１段へ偏りのない全周流入を容易に行うことができる。
【００２１】
（５）また、上記（４）のものにおいて、蒸気導入路に絞り弁を設けたことにより、導入蒸気絞り調速により出力の調整を容易にすることができる。
【００２２】
（６）また、蒸気流れがタービン軸に対して実質的に直角な平面内を半径方向に流れると共に半径方向に複数のタービン段を有する半径流タービンであって、前記複数のタービン段のうち、少なくとも１段のタービン段がノズルと組み合わされた衝動段であり、その他のタービン段が反動段であることにより、衝動段と反動段のそれぞれの有する長所を組合すことが可能となり、蒸気性状とタービン翼特性において最適性能の蒸気タービンが実現できる。
【００２３】
（７）また、（６）のものにおいて、所定のノズルに対して選択的に蒸気導入することによってノズル締切調速を可能とするノズル締切調速可能機構を設けたことにより、衝動段に対する出力調整を容易に行うことができる。
【００２４】
（８）また、（７）のものにおいて、ノズル締切調速可能機構をタービン中心部に設けたことにより、第１段を衝動段にした場合に衝動段の直前でのノズル締切調速となり、その効果が高い。
【００２５】
（９）また、（６）〜（８）のものにおいて、衝動段は蒸気高圧部に設けられ、反動段は蒸気中・低圧部に設けられていることにより、蒸気特性に応じた最適な翼構成となり高効率を発揮できる。
【００２６】
（１０）また、（６）〜（９）のものにおいて、衝動段と反動段の間に蒸気だまりを設けたことにより、蒸気だまりで圧力勾配が解消され蒸気だまり後全周の翼に対して均等な蒸気導入を実現できる。
【００２７】
（１１）また、（６）〜（９）のものにおいて、衝動段と反動段の間に抽気機構を設けたことにより、抽気による再熱サイクル又は再生サイクルが可能となり、システム全体の効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
[実施の形態１]
図１は本発明に係る蒸気タービン１の構造を説明する説明図である。本実施の形態に係る蒸気タービン１は、タービン軸に実質的に直角な平面内に複数の翼を内周部から外周部に向けて交互に配置し、蒸気が前記複数の翼間を流れる半径流タービンであって、交互配置された一方を動翼とし、他方を静翼として構成したものである。
以下、図１に基づいて蒸気タービン１の構成を詳細に説明する。
【００２９】
蒸気タービン１は、所定の距離を離して対向する固定板３と羽根車５を有しており、これら固定板３及び羽根車５の対向面側には中心側から外周側に向かって半径方向に複数の静翼３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、と動翼５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄがそれぞれ取り付けられている。そして、これら静翼３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及び動翼５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが固定板３及び羽根車５の半径方向で交互に隣り合って設置されている。また、このような半径方向に延びる翼列が固定板３及び羽根車５の円周方向で複数列設けられている。
これら動翼５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは反動翼であり、流路面積を出口に向かうにしたがい狭くしてあり、導入蒸気は外周部に行くにしたがって圧力降下すると共に加速される。この際、熱エネルギーを回転エネルギーに変換する作用により動翼に回転力を発生させる。
【００３０】
固定板３と羽根車５の対向側の中心部には蒸気導入空間４が形成されている。固定板３の中心部には蒸気導入路６を有する蒸気導入管７が取り付けられており、蒸気導入路６は蒸気導入空間４に連通している。また、羽根車５の中心部には回転軸９が取り付けられており、回転軸９は軸受１１、１３によって回転自在に支持されている。
なお、蒸気導入管７の蒸気導入路６の蒸気接触面には、例えばホワイトアルミナ等の酸化物系セラミックスや炭化物系セラミックスあるいは窒化ホウ素サーメット等を溶射処理することが好ましい。これにより、導入蒸気の温度低下を小さくすると共に導入蒸気に対する耐摩耗性向上並びに温度上昇を抑えられる。
【００３１】
以上のような静翼３ａ〜３ｄ、動翼５ａ〜５ｄ、羽根車５及び回転軸９の一端部がケーシング１５内に収納されている。また、ケーシング１５及び軸受１１、１３は図示しない固定部に支持されている。さらに、ケーシング１５と回転軸９との間はそれぞれシール１７によってシールされている。
シール１７はケーシング１５と回転軸９との間をシールするものであるが、ケーシング１５内部には復水圧力の蒸気があるだけであり、ケーシング１５と回転軸９間においては、復水圧力を維持できるシールを設けるのみで足りる。したがって、従来例に比べて簡素化したラビリンスパッキン等の使用の他に、例えば、メカニカルパッキン方式、真空用のグランド部パッキン等、簡単な機構を適用することも可能である。
【００３２】
また、蒸気タービン１として背圧タービンを採用した場合においても、ケーシング１５と回転軸部９においては、背圧圧力、例えば０．４ＭＰａ程度を維持できるシールを設けるのみでよく、従来例に比べて簡素化したラビリンスパッキン等の使用の他に、例えば、メカニカルパッキン方式、低圧用のグランド部パッキン等、簡単な機構を適用することも可能である。
すなわち、復水圧力例えば０．００１ＭＰａから背圧圧力例えば０．５ＭＰａ程度まで保持できるシール機構を設けるだけでよく、従来例のように過熱蒸気圧力（例えば、４ＭＰａ）に対するシール構造に比べて簡易化が可能である。
蒸気導入管７には導入蒸気量を調整するための絞り弁１９が設置されている。
【００３３】
図２は図１に示した蒸気タービンの翼の配置関係（図２（ａ））と、蒸気特性（図２（ｂ））を示す図である。以下、図２を参照しながら本実施形態の動作を説明する。蒸気導入管７の蒸気導入路６から過熱蒸気（例えば、温度３５０℃以上、圧力１．４ＭＰａ）が蒸気導入空間４に供給される。
蒸気導入空間４では蒸気導入路６から供給された蒸気が回転軸９の端面に衝突し、よどみができることで圧力勾配が解消され、第１段の静翼３ａへの全周流入が容易に行われる。その後、導入蒸気は複数の静翼３ａ〜３ｄ、動翼５ａ〜５ｄを通過しつつ外周部へと流動する。外周部に行くにしたがって圧力降下する（図２（ｂ）参照）。蒸気速度は静翼通過時には加速され、他方、動翼通過時には減速され、速度曲線は図２（ｂ）に示すように波形になる。また、圧力は徐々に降下して最外周段の動翼５ｄ通過時には復水圧力として、例えば０．０１ＭＰａまで回転エネルギーに変換される。このような内周から外周への蒸気流れの過程で熱エネルギーを回転エネルギーに変換する作用により回転力を発生させるのである。
最外周段の動翼５ｄを通過した蒸気はケーシング１５の内部から図示しない復水器に回収される。
なお、出力を調整するには絞り弁１９によって絞り調速を行うようにする。
【００３４】
以上のように、本実施の形態に係る蒸気タービン１おいては、交互配置された翼の一方を動翼とし、他方を静翼として構成したことにより、動翼側の羽根車５に回転軸９を設けることで運動エネルギーを片側の軸から取り出すことができ、従来例では２個必要であった発電機などの被駆動装置の個数を減らすことができる。
また、蒸気の導入路を固定板３の中心部に設けたことにより、以下に示す種々の効果が得られる。
まず、固定板３に蒸気導入管７を取り付けることができ、従来例のように回転部において高温高圧蒸気をシールする必要がないので簡易なシール構造を採用できる。また、ケーシング１５と回転軸９とのシール１７は、上述したように、復水圧力ないしは背圧圧力を維持できる程度のシール構造で足りる。要するに、装置全体として複雑なシール構造が不要となり、装置構造を単純化できメンテナンスも容易になる。
また、この蒸気導入流路を従来例と比較すると、導入蒸気は、従来例のように羽根車の回転により流れが切断されるというようなことがないので、導入蒸気が捻られることなく、スムーズに蒸気導入空間４に供給される。
【００３５】
さらに、従来例のように蒸気室１１５を介して羽根車の中心部に導入される場合には、羽根車の中心部への蒸気導入が中心部の圧力バランスの影響を受け、その結果、動翼への流入にも偏りが生ずることがあるが、本実施形態では、導入蒸気は蒸気室１１５を介することなく直接蒸気導入空間４に導入されるので、蒸気導入空間４への蒸気導入が確実にでき、蒸気導入空間４から第１段の翼へ偏りのない全周流入を容易に行うことができる。
【００３６】
なお、上記本実施の形態の蒸気タービンは、一般的な導入蒸気圧力として１．４ＭＰａ以上、蒸気温度３５０℃以上、蒸気流量４Ｔ／ｈ以上において、タービン駆動並びに発電可能なタービンシステムである。例えば、コジェネレーションシステムから得られる蒸気を用いて分散型発電システムにおいて適用可能である。もっとも、導入する蒸気条件においては、前述の蒸気圧力未満、温度未満、流量未満でも駆動することは可能である。
なお、復水タービンではなく、背圧タービンとして蒸気戻り圧力を大気圧以上として使用可能なことはいうまでもない。
【００３７】
[実施の形態２]
図３は本発明の実施の形態２に係る蒸気タービン５１の構造を説明する説明図であり、実施の形態１を示した図１と同一部分には同一の符号を付してある。本実施の形態に係る蒸気タービン５１は、蒸気流れがタービン軸９に対して実質的に直角な平面内を半径方向に流れると共に半径方向に複数のタービン段を有する半径流タービンであって、複数のタービン段のうち、内周側の４段をノズルと組み合わされた衝動段Ａとし、その外周側の８段を反動段Ｂとしたものである。
以下、図３に基づいて蒸気タービン５１の構成を詳細に説明する。なお、図１と同一符号を付した部分は実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００３８】
タービン内周部を構成する衝動段Ａは、内周側から、ノズル５３ａ、動翼５５ａ、静翼５３ｂ、動翼５５ｂから構成されている。ノズル５３ａ、静翼５３ｂが固定板５３側に取り付けられ、動翼５５ａ、５５ｂが羽根車５５側に取り付けられている。
衝動段Ａと反動段Ｂとの間には、蒸気だまり５７が設けられている。蒸気だまり５７を設けることで、衝動段Ａを出た蒸気の圧力勾配を平均化でき、反動段Ｂへの全周流入をスムーズにできるようにしている。
また、蒸気だまり５７に抽気機構を設けて抽気を行い、再熱サイクル又は再生サイクルを行うようにしてもよい。ここに言う再熱サイクルとは、反動段Ｂに導入するには温度が低すぎる蒸気を抽気して、再びボイラで加熱してからタービンに導入するというものである。また、再生サイクルとは、比較的高温の蒸気を抽気して、抽気した蒸気でボイラの給水加熱を行うようにするものである。これら、再熱サイクル又は再生サイクルのいずれも、全体のシステム効率向上を達成可能にするものである。
【００３９】
蒸気だまり５７の外周側に設けられた反動段Ｂは固定板５３に取り付けられた静翼５３ｃ〜５３ｆと、羽根車５５に取り付けられた動翼５５ｃ〜５５ｆとで構成されている。この反動段Ｂは実施の形態１と基本的に同様の構成である。
蒸気タービン５１の中心部には、衝動段Ａの第１段に円周方向複数設けられたノズル５３ａのうち所定のノズルに対して選択的に蒸気導入することによってノズル締切調速を可能とするノズル締切調速可能機構５９が設けられている。このノズル締切調速可能機構５９は、例えば図４に示すように、９０度ごとに４面に区画された開口部を有する筒体６１の、開口部に筒体６１の軸方向に摺動可能な遮蔽板６３〜６６を設けたものが好ましい。遮蔽板６３〜６６を引き出すことにより、筒体６１の開口部を開口して蒸気を衝動段Ａに導入することができる。図４では、遮蔽板６４を一点鎖線で示す位置に引き出したときに、下向き矢印の方向に蒸気が出ている状態を示している。なお、図３における太矢印は遮蔽板の摺動方向を示したものである。
【００４０】
図５は図３に示した蒸気タービンの翼の配置関係（図５（ａ））と、蒸気特性（図５（ｂ））を示す図である。以下、図５を適宜参照しながら本実施形態の動作を説明する。蒸気導入管７の蒸気導入路６から過熱蒸気（例えば、温度５００℃、圧力５ＭＰａ、蒸気流量１５ｔｏｎ／ｈ）がタービン中央部の蒸気導入空間４（ノズル締切調速可能機構５９の内側）に導入される。
蒸気導入空間４に導入された蒸気はノズル締切調速可能機構５９の開口部から第１段のノズル５３ａに流入する。このとき、蒸気導入路６から供給された蒸気は回転軸９の端面に衝突し、圧力勾配が解消され、ノズル５３ａへの全周流入を容易に行うことができる。
【００４１】
衝動段Ａに導入された蒸気は、ノズル５３ａによって膨張し、それ以後、衝動段Ａの動翼や静翼の中では膨張しない（図５（ｂ）参照）。
ノズル５３ａから出た高速の蒸気は、動翼５５ａによってその速度エネルギーの一部を仕事に換え、速度を減じて静翼５３ｂに入る（図５（ｂ）参照）。静翼５３ｂは単に蒸気の流動方向を適当に変えて次の動翼５５ｂに入れるだけであり、ここではほとんど速度減少はない（図５（ｂ）参照）。蒸気は動翼５５ｂで動翼５５ａの流出速度の一部を仕事に変え、蒸気だまり５７に入る。
【００４２】
蒸気だまり５７に入った蒸気は、この蒸気だまり５７によって圧力勾配が解消され、反動段Ｂへの全周蒸気導入が可能となる。この蒸気だまり５７は、ノズル締切調速可能機構５９によって衝動段Ａの一部の翼列に蒸気を導入した場合に、反動段Ｂの手前で蒸気圧力、蒸気量を均一化して反動段Ｂへの全周蒸気導入を可能とするので、ノズル締切調速可能機構５９と併用することでより効果が大きい。
蒸気だまり５７から反動段Ｂに流入した後の動作については実施の形態１で説明したのと同様であり、蒸気特性は図５（ｂ）に示す通りである。
なお、出力調整はノズル締切調速可能機構５９の遮蔽板６３〜６６を摺動させることにより、筒体６１の開口部を開閉することによって行う。
以上のようにして動翼５５ａ〜５５ｆ側に回転力を生じさせ、羽根車５５及び回転軸９を回転させる。そして、この回転軸９に設けた図示しない歯車等を介して発電機を駆動して発電するものである。なお、回転軸９の回転数は、６，０００ｒｐｍから１４，４００ｒｐｍに対応することができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態に係る蒸気タービン５１おいては、蒸気高圧部である中心部に高圧蒸気で効率のよい衝動段Ａを設け、蒸気中・低圧部である外周部に中低圧蒸気で効率のよい反動段Ｂを設けたので、蒸気性状とタービン翼特性において最適なタービン翼構成が実現され、高効率なタービンを得ることができる。
また、ノズル締切調速可能機構をタービン中央部に設けたので、衝動段Ａのノズル５３ａの直ぐ手前での締切調速が可能となり、調速効果を高めることができる。
なお、タービン回転軸を片側にしたこと、及び蒸気の導入路を固定板５３の中心部に設けたことにより実施の形態１で説明したのと同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００４４】
本実施の形態においては衝動段Ａのタービン翼として、中央部からノズル、動翼、静翼、動翼の組み合わせによるものを例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、衝動タービンで高圧蒸気を高効率に活用できるノズル、動翼、静翼の組み合わせを採用すればよい。タービン形式としては、例えば、速度複式かつ／または圧力複式衝動タービンのいずれでもよい。
【実施例１】
【００４５】
図１に示す本発明の実施形態１の実施例として、導入蒸気として蒸気温度４００℃、蒸気圧力４ＭＰａ、蒸気流量１５ｔｏｎ／ｈを用いて、駆動軸回転数として７２００ｒｐｍを得た。
端部に発電機を設置し、２８００ｋｗの発電が可能であった。小規模な蒸気タービン発電装置として、従来より発電端効率の大幅な向上を図ることができた。
【実施例２】
【００４６】
図３に示す本発明の実施形態２の実施例として、導入蒸気として蒸気温度５００℃、蒸気圧力５ＭＰａ、蒸気流量１５ｔｏｎ／ｈを用いて、駆動軸回転数としては７２００ｒｐｍを得た。
端部に発電機を設置し、３０００ｋｗの発電が可能であった。また、抽気蒸気により給水加熱を行い全体の熱効率を向上させた。小規模な蒸気タービン発電装置として、従来より発電端効率の大幅な向上を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸気タービンの説明図である。
【図２】図１に示した蒸気タービンの翼の構成及び蒸気特性を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る蒸気タービンの説明図である。
【図４】図３に示した蒸気タービンの構成の一部の説明図である。
【図５】図３に示した蒸気タービンの翼の構成及び蒸気特性を示す図である。
【図６】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、５１  蒸気タービン
３、５３  固定板
５、５５  羽根車
３ａ〜３ｄ  静翼
５ａ〜５ｄ  動翼
６  蒸気導入路
９  回転軸
１５  ケーシング
１９  絞り弁
５３ａ  ノズル
５３ｂ  衝動段の静翼
５３ｃ〜５３ｆ  反動段の静翼
５５ａ、５５ｂ  衝動段の動翼
５５ｃ〜５５ｆ  反動段の動翼
５９  ノズル締切調速機構
【図１】
2005105855.tif 000003
【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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