(57)【要約】【課題】運転中、駆動蒸気から生成される水滴等をより多く除去して水滴等による浸食の抑制を図った蒸気タービンの湿分分離装置を提供する。【解決手段】本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置は、周囲を通流する駆動蒸気中に含まれる湿分を吸引する吸込口２５を備えた中空のノズル翼２４を複数と、これら複数のノズル翼２４の両端を挟持して環状列に配置させるノズルダイアフラム内輪２３とノズルダイアフラム外輪２２とを備え、吸込口２５から吸引された湿分をノズルダイアフラム外輪２２に設けられた排出孔から外部へ排出する蒸気タービンの湿分分離装置において、排出孔をドレン排出孔２８と随伴蒸気排出口３５の２種類から構成するとともに、ドレン排出孔２８に水封機構２９を接続して設けた。【選択図】  図１
2007170211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を通流する駆動蒸気中に含まれる湿分を吸引する吸込口を備えた中空のノズル翼を複数と、これら複数のノズル翼の両端を挟持して環状列に配置させるノズルダイアフラム内輪とノズルダイアフラム外輪とを備え、前記吸込口から吸引された湿分を前記ノズルダイアフラム外輪に設けられた排出孔から外部へ排出する蒸気タービンの湿分分離装置において、前記排出孔をドレン排出孔と随伴蒸気排出口の２種類から構成するとともに、当該ドレン排出孔に水封機構を接続して設けたことを特徴とする蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項２】
ダイアフラム外輪およびダイアフラム内輪のうち少なくともいずれか一方に、駆動蒸気中に含まれる湿分を吸引する吸込口を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項３】
水封機構は、Ｕ字状に形成した管路であることを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項４】
ダイアフラム外輪は、集められたドレンを排出するドレン排出孔の周辺にドレンの水位を調整する複数の透口を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項５】
複数の透口は、口径をｄｉとし、ドレン排出孔の口径をＤとするとき、面積比（Σｄｉ２）／Ｄ２を
【数１】
2007170211.tif 000004
の範囲に設定したことを特徴とする請求項４記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項６】
随伴蒸気排出口は、ドレン排出孔よりも高い位置に設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の湿分分離装置。
【請求項７】
水封機構へ補給水を供給する補給水系統を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項８】
水封装置は、ドレンの水位を監視する水位監視装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項９】
水封機構は、ドレンの水位を監視する水位監視装置を備えるとともに、ドレンの水位が前記水位監視装置に設定された位置を超えたとき、前記ドレンを外部に排出させる調節弁を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項１０】
ノズル翼は、その中空部分をダイアフラム外輪およびダイアフラム内輪のそれぞれに連通させる通路を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項１１】
ダイアフラム外輪は、上半ダイアフラム外輪と下半ダイアフラム外輪との２分割構造にしたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項１２】
２分割構造のダイアフラム外輪は、互いを開口で連通させたことを特徴とする請求項１１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項１３】
ダイアフラム内輪は、上半ダイアフラム内輪と下半ダイアフラム内輪との２分割構造にしたことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項１４】
２分割構造のダイアフラム内輪は、互いを開口で連通させたことを特徴とする請求項１３記載の蒸気タービンの湿分分離装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の湿分分離装置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、蒸気タービンの湿分分離装置に係り、特に、タービンノズルを支持するダイアフラムやタービンノズル自身に翼吸込口を設け、タービン駆動蒸気と湿分や水滴等を含むドレンとを分離させる蒸気タービンの湿分分離装置、およびこれを備える蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力タービン、地熱タービンあるいは火力発電における低圧タービンでは、タービン駆動蒸気の温度、圧力が比較的低いことから、膨張仕事中に駆動蒸気の一部が凝縮して湿分、つまり水滴に変わり、蒸気通路の内外壁やタービン動翼に流れる。
【０００３】
蒸気通路の内外壁やタービン動翼に流れた水滴は、やがてより粒径の大きな水滴に成長し、タービン動翼の前縁を浸食したり、タービン動翼の回転運転中、衝突して抵抗を生じたりして、翼効率を低下させる要因になっている。
【０００４】
図６は、翼効率を低下させる要因になっている水滴の流線Ｌと駆動蒸気の流線Ｋとの挙動、軌跡を示している。
【０００５】
なお、図６は、低圧タービンの一部を子午面から見た断面図であり、タービンノズル１とタービン動翼２とで構成するタービン最終前段落Ｌ−１とタービン最終段落Ｌ−０とを示したものである。
【０００６】
図６の破線で示すように、タービン駆動蒸気が破線で示す流線Ｋとしての軌跡をたどるのに対し、成長した水滴は、遠心力、コリオリの力を受け、図示の実線で示すように、最終段落Ｌ−０の外周壁３に向って流線Ｌとしての軌跡を採る。
【０００７】
また、図７は、湿り蒸気が通過するタービン段落のタービンノズル高さ方向の湿り度を子細に観察した湿り度線図である
この湿り度線図から環状列に配列されたタービンノズル１を外側から支持するダイアフラム外輪４に形成された蒸気通路の外周壁３側が、より一層高くなっていることがわかり、総じて駆動蒸気中に発生する水滴による弊害は、通路部外径側で顕著であった。
【０００８】
このような弊害を発生させる水滴を取り除く手段には、例えば特許文献１に示す技術が既に開示されている。
【０００９】
この技術は、図４および図５に示すように、タービンノズル１の背面５および腹面６に翼吸込口７ａ，７ｂを設けて通流する駆動蒸気中に含まれる湿分を吸引するように構成するとともに、このタービンノズル１の複数を両端から挟持して環状列に配置させるダイアフラム外輪４およびダイアフラム内輪８の内部を空間９ａ，９ｂとして形成し、ダイアフラム外輪４の外周壁３に形成する外周壁吸込口１０やタービンノズル１に形成する翼吸込口７ａ，７ｂで水滴を吸い込み、吸い込んだ水滴を翼空間部１１を介してダイアフラム外輪４の空間部９ａに集め、ここから復水器１２に排出させるものである。
【００１０】
この技術によれば、翼吸込口７ａ，７ｂは、比較的水滴の集まり易い背面５の前縁１３の外径側や腹面６の後縁１４近傍の外径側、通路部外周壁側に設けているので、前段落で発生した水滴を取り除くことにより、後続（後流側タービン段落）のタービン動翼（図示せず）に与える上述の弊害を抑制していた。
【特許文献１】特公昭４９−９５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に開示された技術は、翼面に付着する水滴や水膜を良好に吸い込むのに優れたものであるが、それぞれ幾つかの問題を抱えている。
【００１２】
すなわち、翼面や壁面を流れる水滴は、常に均一的な水膜を形成している訳ではなく、図４および図５に示すように、翼吸込口７ａ，７ｂにおいて、水膜１５の途切れ部１６が生じることがある。
【００１３】
また、水滴除去の目的として用いられる翼吸込口７ａ，７ｂは、通常、水滴を充分に吸引できるように膜厚以上の幅で設計しているため、翼吸込口７ａ，７ｂの全スパンに亘って均一に水膜が形成されたとしても、図８に示すように、翼吸込口７ａ，７ｂが完全に水膜で満たされることがなく、隙間ＣＬができる。
【００１４】
このような途切れ部１６や隙間ＣＬからは、水滴と同時にタービン駆動蒸気の一部が随伴蒸気１７として吸い込まれ、復水器１２まで持ち去られることがある。後続のタービン段落通過流量は、随伴蒸気１７の流量分だけ減少し、タービン出力の減少を招き、熱効率低下の一因になる。
【００１５】
また、水滴除去を確実かつ充分に行うために、翼吸込口幅、すなわち開口面積を大きくすると、随伴蒸気量も増加し、性能低下が著しく大きくなって、プラント運用上の損失が大きくなる虞がある。
【００１６】
また、翼吸込口の開口面積を増加させつつ、随伴蒸気量を抑制するには、吸込み前後の差圧を低減させる必要があるが、複雑な経路により復水器１２に排出させる従来の構造では、経路圧損、すなわち吸込口から吸引された蒸気が翼内やノズルダイアフラム内輪、またノズルダイアフラム外輪などのそれぞれの部位を通流する際の圧力損失の予測が困難であることから設計上、大きな差圧を設定せざるを得ない状況にあった。
【００１７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、タービン駆動蒸気の温度、圧力が比較的低い、原子力タービン、地熱タービンあるいは火力発電タービンの低圧タービンにおいて、発生する水滴による浸食やタービン抵抗増加等を抑制しつつ、後続のタービン動翼の浸食につながる水滴をより一層多く除去できるようにした蒸気タービンの湿分分離装置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】
【００１８】
本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、周囲を通流する駆動蒸気中に含まれる湿分を吸引する吸込口を備えた中空のノズル翼を複数と、これら複数のノズル翼の両端を挟持して環状列に配置させるノズルダイアフラム内輪とノズルダイアフラム外輪とを備え、前記吸込口から吸引された湿分を前記ノズルダイアフラム外輪に設けられた排出孔から外部へ排出する蒸気タービンの湿分分離装置において、前記排出孔をドレン排出孔と随伴蒸気排出口の２種類から構成するとともに、当該ドレン排出孔に水封機構を接続して設けたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置によれば、低圧蒸気タービンにおいて駆動蒸気に含まれる湿分の分離効率を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置の第１実施形態を示す概念図である。
【００２２】
本実施形態では、蒸気タービンに組み込んだタービンノズルを適用対象として例示している。
【００２３】
このタービンノズル２０は、横断中心線ＨＬで上半ノズル部２１ａと下半ノズル部２１ｂとに２分割されている。
【００２４】
上半ノズル部２１ａと下半ノズル部２１ｂとに２分割されたタービンノズル２０は、外径側にリング状のダイアフラム外輪２２と内径側にリング状のダイアフラム内輪２３を同心状に配置して備え、ダイアフラム外輪２２とダイアフラム内輪２３とで複数のノズル翼（ノズル板）２４を挟持して環状列に配置させて支持している。
【００２５】
２分割されたリング状のダイアフラム外輪２２およびダイアフラム内輪２３のそれぞれは、互いを連通させる開口２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂを備えている。
【００２６】
また、ノズル翼２４は、内部を中空に形成するとともに、外部の表面に吸込口２５を備えている。なお、吸込口２５は、翼面に限らず、ダイアフラム外輪２２およびダイアフラム内輪２３のうち、少なくともいずれかに設けてもよい。
【００２７】
また、ダイアフラム外輪２２およびダイアフラム内輪２３のそれぞれは、ともに、横断中空構造の内部とノズル翼２４の内部中空とを互いに連通させる通路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを備えている。
【００２８】
また、下半ダイアフラム外輪２２ｂは、底部側にドレン排出孔２８を設けるとともに、このドレン排出孔２８に水封機構２９を接続して備えている。
【００２９】
この水封機構２９は、Ｕ字形状の管路で構成するとともに、その出口端３６は図示しない復水器へと接続されている。そしてこの出口端３６の位置（高さ）をドレン排出孔２８における水位に対し、設計により決定する水頭ＤＨだけ高い位置に設定している。すなわち水封機構２９は、当該水封機構２９内が水で満たされることでドレン排出孔２８近傍に滞留したドレンに対して水頭ＤＨを与えることで、ダイアフラム外輪２２内部の空間の圧力を復水器内の圧力よりも水頭ＤＨの分だけ高く設定するものである。
【００３０】
また、下半ダイアフラム外輪２２ｂは、ドレン排出孔２８の近傍周辺に比較的口径の小さい複数の透口３１ａ，３１ｂ，…を備えている。この透口３１ａ，３１ｂ，…は図示しない復水器へと接続されており、下半ダイアフラム外輪２２ｂの底部に集められたドレン水位が予め定められた高さになったときには、ドレンが直接復水器に排出されてドレン水位が調整されるようになっている。
【００３１】
ここで、透口３１ａ，３１ｂ，…の口径をｄｉとし、ドレン排出孔２８の口径をＤとし、開口面積比を（Σｄｉ２）／Ｄ２とするとき、開口面積比（Σｄｉ２）／Ｄ２を、
【数１】
2007170211.tif 000003
【００３２】
また、透口３１ａ，３１ｂ，…の頭部上流側、つまりドレン排出孔２８、及び透口３１ａ，３１ｂ，…よりも高い位置に、随伴蒸気排出口３５が設けられており、ここから図示しない復水器に排出させる随伴蒸気３３を流量調節弁（図示せず）で制御している。なお、随伴蒸気排出口３５は、ドレンの排出孔２８よりも口径を小さくするとともに、その位置を水封機構２９の出口端３６よりも高い位置に設けている。
【００３３】
次に、このような構成を備える本実施形態の作用を説明する。
【００３４】
蒸気タービの運転中、タービン最終前段落Ｌ−１およびタービン最終段落Ｌ−０等では、タービン駆動蒸気中に水滴３２が混在し、ノズル翼２４の表面に沿って流れる。
【００３５】
また、ダイアフラム外輪２２内に形成された空間の圧力は、復水器の器内圧に水封機構２９の設定水頭ＤＨが加算された圧力で維持されている。
【００３６】
このとき、ノズル翼２４の吸込口２５の圧力をＰＮ、復水器の器内圧（真空圧）をＰｃ、水封機構２９の設定水頭ＤＨが図２に示す圧力線になっているとき、つまり、
［数２］
Ｐｃ（復水器器内圧）＋ＤＨ（設定水頭）＜ＰＮ（吸込口圧力）
の関係式を満たしているとき、上下半ノズル部２１ａ，２１ｂの吸込口２５における内外吸込差圧ＤＰによって吸い込まれた水滴３２および駆動蒸気の一部である随伴蒸気３３は、ノズル翼２４の中空内部に吸い込まれる。
【００３７】
吸い込まれた水滴３２等は、通路２７ａ，２７ｂ、上、下半ダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ、開口２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを経て下半ダイアフラム外輪２２ｂ底部のドレン溜り３４に集められる。
【００３８】
また、上下半ノズル部２１ａ，２１ｂの吸込口２５で吸い込まれた随伴蒸気３３は、上述と同様の経路を流れ、随伴蒸気排出口３５から復水器に排出される。
【００３９】
一方、上述ドレン溜り３４に集められた水滴３２等のドレンは、その水位が設計水位ＬＷに維持調節されるようになっている。
【００４０】
上下半ノズル部２１ａ，２１ｂの中空内部および上下半ノズルダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの中空内部の圧力は、ノズル翼２４に設けた吸込口２５および随伴蒸気排出口３５の開口面積に基づいて設計されている。
【００４１】
今、仮に、上下半ノズル部２１ａ，２１ｂの中空内部および上下半ノズルダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの中空内部の圧力が何らかの事情で上昇し、復水器器内圧Ｐｃとの差圧が大きくなると、ドレン溜り３４の水位は低下する。すると、透口３１ａ，３１ｂ，…は、露出し、上下半ノズル部２１ａ，２１ｂ、上下半ノズルダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，…の各中空内部と復水器内連通流路内との空間部分が大きくなり、各中空内部の圧力が低下し、翼面からの水滴３２や随伴蒸気３３の流量が増加し、やがてドレン溜り３４の水位は上昇する。
【００４２】
逆に、吸込口２５からの水滴３２等の吸込流量が過多になり、ドレン溜り３４の水位が設計値ＬＷよりも高くなると、水封機構２９の出口端３６からドレンが流出し、ドレン溜り３４の水位は設計値ＬＷに維持される。
【００４３】
他方、上下半ノズル部２１ａ，２１ｂの内部空間および上下半ノズルダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，…の内部空間の設計圧力への維持は次のようにして行われる。
【００４４】
一般に、駆動蒸気（主流）中に含まれる大小粒径や、ノズル翼面に液膜として存在する水滴３２を除去するには、ノズル翼２４に設けた吸込口２５の開口面積を大きくすることが必要とされていた。
【００４５】
しかし、吸込口２５の開口面積を大きくすると、膨張仕事をさせるに必要な随伴蒸気３３をもより多く吸い込むことになる。このため、随伴蒸気３３の吸込み量を抑制するには、吸込口２５の外内の吸込差圧ＤＰを少なくすることが必要とされる。
【００４６】
ところが、従来の方式では、上下半ノズル部２１ａ，２１ｂの内部空間および上下半ノズルダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，…の内部空間から復水器に接続する排出孔２８を水滴３２の排出と随伴蒸気３３の排出との共用としているため、この排出孔２８の流量係数を正確に見積もることが困難であり、さらに、ドレンの排出を第一義的に考慮する立場から、随伴蒸気３３の排出抑制が不十分であった。
【００４７】
本実施形態は、このような点を考慮したもので、上述中空内部の圧力設定の観点から随伴蒸気３３の排出のための随伴蒸気排出口３５とドレン排出のためのドレン排出孔２８とを別個独立に設け、吸込口２５の外内の吸込差圧ＤＰを最小限に抑えたものである。
【００４８】
そして、随伴蒸気排出口３５と排出孔２８とを別個独立に備えたことにより、ノズル翼２４の吸込口２５の開口面積をより多くして水滴３２等をより多く吸い込ませるとともに、吸込口２５の外内の圧力差ＤＰを最小限にして随伴蒸気３３の吸込流量をより少なくさせることができる。
【００４９】
また、随伴蒸気排出口３５を排出孔２８とを別個独立に備えたことにより、ノズル翼２４に設けた吸込口２５の位置を自由に設定することもできる。
【００５０】
すなわち、従来、ノズル翼２４の背側、腹側または上下半ダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの壁面に吸込口２５を設ける場合、各吸込口２５近傍を通流する駆動蒸気の圧力がほぼ同一圧力となる位置に設定していた。
【００５１】
すなわち、仮に吸込圧力が異なると、最低圧力地点における吸込差圧ＤＰの設定値が、最高圧力地点では過大な差圧となり、最高圧力地点では随伴蒸気３３の吸込量が著しく多くなってしまう。
【００５２】
その一方、実プラントや実験結果のデータから、翼面に沿う水膜や水滴３２が集中する部分と翼面背側、翼面腹側、上下半ダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，…の壁面で駆動蒸気の圧力が同一となる部分は一致しないことが分っており、水膜や水滴３２が集中する場所から離れた場所に吸込口２５を設けざるを得ないこともあった。
【００５３】
しかし、本実施形態のように、随伴蒸気排出口３５と排出孔２８とを別個独立に備えると、吸込みに必要な最低差圧を低減できるから、最高圧力地点と各中空内部の圧力差も抑制でき、同一圧力とする条件に緩くすることで吸込口２５をより水膜や水滴３２が集中する場所に近い位置に設定することができ、随伴蒸気３３の吸込み抑制と相俟って水滴３２等をより多く吸い込むことができる。
【００５４】
このように、本実施形態は、随伴蒸気３３を外部に排出させる随伴蒸気排出口３５と集められたドレンを水封機構２９を介して外部に排出させるドレン排出孔２８との２種類の排出孔を別々に備えたので、ノズル翼などの蒸気通路部に設けられた内部に水滴を吸引する吸込口における差圧を適切に設定することが可能となり、吸込口２５の開口面積をより一層大きくして水滴３２等をより多く吸い込むとともに随伴蒸気３３の吸込みを抑制し、湿分分離の効率をより一層向上させることができる。
【００５５】
図３は、本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置の第２実施形態を示す概念図である。
【００５６】
なお、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００５７】
本実施形態は、下半ダイアフラム外輪２２ｂのドレン排出孔２８に接続する水封機構２９をタービン排気室３７の外側まで延長させるとともに、タービン排気室３７の外側に延長させた水封機構２９の分岐部分の一端に制御弁３８を介装させて補給水系統３９を設ける一方、その分岐部分の他端に設けたドレンの水位監視装置４０の信号によって水位を調節する調節弁４１を備えたものである。なお、水封機構２９の出口端３６は、図示しない復水器に接続される。
【００５８】
蒸気タービンは多様な条件で運転されることが多く、運転条件の変化に伴って、タービン段落を通過する駆動蒸気に含まれる湿分も大きく変化する。例えば、ノズル翼２４の吸込口２５から吸引される水滴３２等の流量が設計値を大幅に下回るようなノズル翼２４の中空内部および上下半ダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，…の中空内部の圧力が過小であると、下半ダイアフラム外輪２２ｂの底部に設けたドレン排出孔２８および水封機構２９にドレンが満たされず、随伴蒸気３３が水封機構２９を通過して多量に復水器に排出される、いわゆるドレン切れになる。
【００５９】
この場合、調節弁４１を閉方向に調整することによってノズル翼２４および上下半ノズルダイアフラム外内輪２２ａ，２２ｂ，…の各中空内部の圧力を上昇させる。各中空内部の圧力が上昇すると、随伴蒸気３３の吸込量が減じ、水滴３２等の流入が増加し、水封機構２９の液面上昇を促す。
【００６０】
なお、この実施形態においては、調節弁４１は、水位監視装置４０に設けた水位検出装置４２からの検出信号によって弁開閉制御が行われるようになっている。
【００６１】
水封機構２９の液面上昇が予め定められた水位に達し、正常な水封状態が回復すると、吸込口２５に水滴３２等がより多く吸引され、駆動蒸気（主流）からの湿分の分離を良好にさせる。
【００６２】
また、ノズル翼２４の吸込口２５から吸引される水滴３２等の流量が設計値を大幅に下回っているとき、補給水系統３９を使用し、いわゆるドレン切れに対処させることができる。
【００６３】
この場合、制御弁３８を開弁させ、補給水系統３９から給水を供給する。例えば蒸気タービンの起動前やドレン量減少が予想される条件での運転を行う場合には、この補給水系統３９からの給水を行うことで水封機構２９の内部を水で満たして水封状態とすることが可能である。なお、ひとたび水封状態となれば、補給水は不要かあるいは微量で十分であるので、補給水系統３９からの補給水の量を水封機構２９内の容積とドレン溜り３４の容量に基づいて定めておき、この量だけを補給するような構成としてもよい。
【００６４】
また、このときの補給水系統３９からの給水は、調節弁４１を閉弁させた後、水位監視装置４０の監視の下で行うようにすることもできる。この場合、水位が予め定められた位置に達した時点で調節弁４１を徐々に開弁させ、ドレンを復水器に排出させるようにすれば、下半ダイアフラム外輪２２ｂの通路２７ｄの水没を確実に防止することができる。
【００６５】
このように、本実施形態は、水封機構２９をタービン排気室３７の外側まで延長させ、延長させた水封機構２９の分岐部分の一端に補給水系統３９を設けるとともに、その分岐部分の他端に水位を監視しながら水位調節を行う調節弁４１を設けたので、いわゆるドレン切れや下半ダイアフラム外輪２２ｂの開口２６ｄの水没を防止することができ、ノズル翼２４の吸込口２５への随伴蒸気の吸込みを抑制しつつ、水滴３２等の吸込み量を増加させ、駆動蒸気からの湿分の分離をより一層向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態は、補給水系統３９、あるいは水位監視装置４０，水位検出装置４２，および調節弁４１などからなる水位調整機構のどちらかを省略し簡素化した構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置の第１実施形態を示す概念図。
【図２】ノズル翼の吸込口に吸い込まれた水滴等のドレンが水封機構の出口に至るまでの水滴等の圧力線図。
【図３】本発明に係る蒸気タービンの湿分分離装置の第２実施形態を示す概念図。
【図４】従来の蒸気タービンの湿分分離装置を示す概念図。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視方向から見て切断した切断展開断面図。
【図６】従来の蒸気タービンに流れる駆動蒸気の流線および水滴流線の軌跡を示す図。
【図７】従来の蒸気タービンの湿分分離装置において、ノズル翼に吸い込んだ水滴等および駆動蒸気のノズル高さ方向に対する湿り度を示す線図。
【図８】従来の蒸気タービンの湿分分離装置において、ノズル翼に吸い込む水滴等の挙動を示す図。
【符号の説明】
【００６８】
１  タービンノズル
２  タービン動翼
３  外周壁
４  ダイアフラム外輪
５  背面
６  腹面
７ａ，７ｂ  翼吸込口
８  ダイアフラム内輪
９ａ，９ｂ  空間
１０  外周壁吸込口
１１  翼空間部
１２  復水器
１３  前縁
１４  後縁
１５  水膜
１６  途切れ部
１７  随伴蒸気
２０  タービンノズル
２１ａ  上半ノズル部
２１ｂ  下半ノズル部
２２  ダイアフラム外輪
２２ａ  上半ダイアフラム外輪
２２ｂ  下半ダイアフラム外輪
２３  ダイアフラム内輪
２３ａ  上半ダイアフラム内輪
２３ｂ  下半ダイアフラム内輪
２４  ノズル翼
２５  吸込口
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  開口
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  通路
２８  ドレン排出孔
２９  水封機構
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，…  透口
３２  水滴
３３  随伴蒸気
３４  ドレン溜り
３５  随伴蒸気排出口
３６  出口端
３７  タービン排気室
３８  制御弁
３９  補給水系統
４０  水位監視装置
４１  調節弁
４２  水位検出装置
【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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