(57)【要約】【課題】タービン排気をタービン排気室から復水器に排出させる際、タービン排気の圧力（静圧）をより一層高く回復させる蒸気タービンを提供する。【解決手段】本発明に係る蒸気タービンは、外部タービンケーシング２１ａと内部タービンケーシング２１ｂとの二重構造のタービンケーシング２１と、前記外部タービンケーシング２１ａを介して前記内部タービンケーシング２１ｂに接続するクロスアラウンド管２０と、前記内部タービンケーシング２１ｂの出口側に設け、タービン排気２９が前記クロスアラウンド管２０に干渉しないように復水器に案内するスチームガイド２７とを備えた。【選択図】  図１
2007056673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部タービンケーシングと内部タービンケーシングとの二重構造のタービンケーシングと、
前記外部タービンケーシングを介して前記内部タービンケーシングに接続するクロスアラウンド管と、
前記内部タービンケーシングの出口側に設け、タービン排気が前記クロスアラウンド管に干渉しないように復水器に案内するスチームガイドと
を備えたことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
外部タービンケーシングと内部タービンケーシングとの二重構造のタービンケーシングと、
前記外部タービンケーシングを介して前記内部タービンケーシングに接続するクロスアラウンド管と、
前記内部タービンケーシングの出口側に設け、タービン排気をフローガイドまで案内するスチームガイドと
を備えたことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項３】
外部タービンケーシングと内部タービンケーシングとの二重構造のタービンケーシングと、
前記外部タービンケーシングを介して前記内部タービンケーシングに接続するクロスアラウンド管と、
前記クロスアラウンド管を包囲するカバーと
を備えたことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項４】
外部タービンケーシングと内部タービンケーシングとの二重構造のタービンケーシングと、
前記外部タービンケーシングを介して前記内部タービンケーシングに接続するクロスアラウンド管とを備えた蒸気タービンにおいて、
タービン排気室における前記クロスアラウンド管に膨出部を設けたことを特徴とする蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンに係り、特に、タービン排気を復水器に供給するタービン排気室に改良を加えた蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンを組み込んだ、例えば原子力発電プラントを示す概略系統図を図４に示す。
【０００３】
原子力発電プラントは、蒸気の流れに沿って順に、原子炉１、高圧タービン２、主蒸気管（蒸気供給管）３、湿分分離器４、クロスアラウンド管（蒸気供給管）４ａ、低圧タービン５、復水器６、復水給水系７を備え、原子炉１で発生した蒸気を高圧タービン２で膨出仕事をさせ、膨出仕事を終えたタービン排気を主蒸気管３を介して湿分分離器４に送り、タービン排気のうち、湿分を湿分分離器４で除去している。
【０００４】
また、原子力発電プラントは、湿分分離器４で湿分を除去したタービン排気をクロスアラウンド管４ａを介して低圧タービン５に供給し、ここで再び膨張仕事をさせ、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器６で熱交換させて常温の復水に生成し、生成した復水を給水として復水給水系７を介して再び原子炉１に戻している。
【０００５】
このような系統に組み込まれる蒸気タービン、例えば低圧タービン５は、図５に示すように、外部ケーシング（外部車室）８と内部ケーシング（内部車室）９との二重構造のケーシング１０の中央部分にタービン軸１１を配置し、このタービン軸１１の軸方向に沿って複数のタービン段落１２を備えている。
【０００６】
また、タービンロータ（タービン軸）１１に沿って複数段に亘って配置されたタービン段落１２のうち、タービン最終段落は、膨張仕事を終えたタービン排気をタービン排気室１７を介してケーシング１０の下方側に接続する復水器（図示せず）に供給している。
【０００７】
一方、タービン排気室１７の入口側には、曲面拡開状のディフューザ１８が設けられており、このディフューザ１８でタービン排気の流速を減じ静圧を回復させた後、タービン排気室１７に供給している。
【０００８】
図５に示す従来のタービン排気室１７には、湿分分離器４からの蒸気を低圧タービン５に供給するクロスアラウンド管４ａが外部ケーシング８から内部ケーシング９に向って横切る形で設置されており、タービン排気がこのクロスアラウンド管４ａと干渉して復水器６に流れる過程で大きな圧力損失が発生している。
【０００９】
低圧タービン５のタービン排気がこのクロスアラウンド管４ａと干渉することによる流れの乱れがタービン内部効率を低下させる要因になっていた。
【００１０】
このような問題点を解決する一つの手法として、例えば特許文献１に見られるように、ケーシングの縦断面中心線からタービン排気室を偏位させることが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１５０３５７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に示すように、蒸気供給管が外部ケーシング８の頭部側から供給するクロスオーバータイプであって見れば、タービン排気室１７を形成する外部ケーシング８と内部ケーシング９の据付の工夫によってタービン排気室１７の設置位置を調整する方法もあるが、何分にもこの低圧タービン５に蒸気を供給するクロスアラウンド管４ａが外部ケーシング８の下半部側の位置にあることも手伝って、タービン排気室１７の設置位置調整が難しく、圧力損失を低減させることに苦慮していた。
【００１２】
本発明は、このような事情に照らしてなされたものであり、タービン排気をタービン排気室から復水器に排出させる際、タービン排気の圧力（静圧）をより一層高く回復させ、タービン排気性能の向上を図った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】
【００１３】
本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、外部タービンケーシングと内部タービンケーシングとの二重構造のタービンケーシングと、前記外部タービンケーシングを介して前記内部タービンケーシングに接続するクロスアラウンド管と、前記内部タービンケーシングの出口側に設け、タービン排気が前記クロスアラウンド管に干渉しないように復水器に案内するスチームガイドとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る蒸気タービンは、タービン排気の流れをより一層良好にさせることができ、タービン排気の圧力をより多く回復させてタービン排気の安定流れを維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る蒸気タービン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。
【００１６】
図１は、本発明に係る蒸気タービンの第１実施形態を示す縦断面図である。
【００１７】
本実施形態に係る蒸気タービンは、適用対象として、蒸気の流れがダブルフロー型（対向流型）の低圧タービンを例示とするもので、タービンロータ（タービン軸）２２の横断中心線Ｈ００を境にタービンケーシング２１を外部ケーシング２１ａと内部ケーシング２１ｂとし、これらの外部ケーシング２１ａと内部ケーシング２１ｂとを二分割構造にする外部ケーシング上半部および内部ケーシング上半部と、外部ケーシング下半部および内部ケーシング下半部とを備える、いわゆる二重タービンケーシング構造になっている。
【００１８】
二重タービンケーシング構造の蒸気タービンは、内部ケーシング２１ｂのうち内部ケーシング上半部と内部ケーシング下半部とで囲われた空間に収容され、横断中心線Ｈ００に沿って軸方向に延びるタービンロータ（タービン軸）２２を備えるとともに、このタービンロータ２２の軸方向に沿って複数のタービン段落２６ａを設けている。
【００１９】
なお、複数に亘って設けられるタービン段落２６ａのうち、図示しない最初のタービン段落をタービン初段落と称し、最終のタービン段落をタービン最終段落と称す。
【００２０】
タービン最終段落の出口側には、スチームガイド２７と、その根元部側に設けたルートフローガイドとで構成され、タービン排気２９の案内通路として使用する曲面拡開状のディフューザ３０ａとベアリングコーン３２ａとが設けられている。
【００２１】
ディフューザ３０ａとベアリングコーン３２ａとは、タービン最終段落からのタービン排気２９を１個所に集めて反転させ、反転させたタービン排気２９を復水器（図示せず）に案内するタービン排気室３３に連通している。
【００２２】
また、上述のスチームガイド２７は、内部ケーシングの端縁辺から延長し、拡開し、かつ図示しないフローガイドに向って滑らかな曲面形状に形成して反転しながら延伸させる構成にしている。
【００２３】
一方、外部ケーシング下半部の頭部側には、湿分分離器４で湿分を除去した高圧タービンからのタービン排気をタービン初段落に案内するクロスアラウンド管が対向配置させて２本設けられている。
【００２４】
このクロスアラウンド管は、内部ケーシング２１ｂのうちの内部ケーシング上半部および内部ケーシング下半部のそれぞれに収容されているタービン段落に高圧タービンからのタービン排気を供給するものであり、このタービン段落で膨張仕事をさせるようにしている。
【００２５】
このような構成を備える蒸気タービンにおいて、２本のクロスアラウンド管から供給されたタービン排気（駆動蒸気）は、タービン初段落に供給されて膨張仕事をし、タービン最終段落を通った後に、タービン排気２９としてスチームガイド２７、ベアリングコーン３２ａで形成された湾曲拡開状のディフューザ３０ａで流速を減じ、静圧を回復させる。
【００２６】
静圧を回復させたタービン排気２９のうち、タービン排気室３３を流れるタービン排気は、反転しながら延伸するスチームガイド２７に案内されて図示しないフローガイドに安定流として送られ、ここから復水器に排出される。
【００２７】
このように、本実施形態は、スチームガイド２７を内部ケーシング２１ｂの端縁辺から延長させ、拡開させ、かつフローガイドまたは復水器に向って滑らかな曲面形状に形成して反転させながら延伸させる構成にしたので、タービン排気がクロスアラウンド管に干渉することもなく安定流にして復水器に排出することができ、安定流の下、タービン排気の静圧をより一層高く回復させてタービン排気性能の向上を図ることができる。
【００２８】
図２は、本発明に係る蒸気タービンの第２実施形態を示す概略斜視図である。
【００２９】
なお、第１実施形態の構成要素と同一または対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００３０】
本実施形態に係る蒸気タービンは、外部ケーシング２１ａの軸方向を横切って内部ケーシング２１ｂのうち、内部ケーシング下半部の頭部側に接続するクロスアラウンド管２０のタービン排気室３３に位置する部分に、クロスアラウンド管２０を包囲形成するカバー４０を設けたものである。
【００３１】
このカバー４０は、タービン排気２９がクロスアラウンド管２０に干渉しないようにし、円滑に流れるように、曲面状または台形状に形成されている。
【００３２】
このように、本実施形態は、タービン排気室３３を横断するクロスアラウンド管２０にカバー４０で包囲形成させたので、タービン排気２９がクロスアラウンド管２０に干渉することなく円滑に流れて圧力損失を少なくさせることができ、タービン排気性能を向上させることができる。
【００３３】
図３は、本発明に係る蒸気タービンの第３実施形態を示す概略斜視図である。
【００３４】
なお、第１実施形態の構成要素と同一または対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００３５】
本実施形態に係る蒸気タービンは、外部ケーシング２１ａの軸方向を横切って内部ケーシング下半部２１ｂのうち、内部ケーシング下半部の頭部側に接続するクロスアラウンド管２０のタービン排気室３３に位置する部分に、外側に向って膨出させる曲面滑らかな膨出部４１を備える、いわゆる紡錘状に形成したものである。
【００３６】
このように、本実施形態は、タービン排気室３３を横断するクロスアラウンド管２０に曲面滑らかな膨出部４１を形成したので、タービン排気２９がクロスアラウンド管２０の膨出部４１を円滑に流れて圧力損失を少なくさせることができ、タービン排気性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る蒸気タービンの第１実施形態を示す縦断面図。
【図２】本発明に係る蒸気タービンの第２実施形態を示す部分概略斜視図。
【図３】本発明に係る蒸気タービンの第３実施形態を示す部分概略斜視図。
【図４】原子力発電プラントの概略系統図。
【図５】従来の蒸気タービンの一部を示す部分切欠縦断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１  原子炉
２  高圧タービン
３  主蒸気管
４  湿分分離器
４ａ  クロスアラウンド管
５  低圧タービン
６  復水器
７  復水給水系
８  外部ケーシング
９  内部ケーシング
１０  ケーシング
１１  タービンロータ（タービン軸）
１２  タービン段落
１７  タービン排気室
１８  ディフューザ
２０  クロスアラウンド管
２１  タービンケーシング
２１ａ  外部ケーシング
２１ｂ  内部ケーシング
２２  タービンロータ（タービン軸）
２６ａ  タービン段落
２７  スチームガイド
２９  タービン排気
３０ａ  ディフューザ
３２ａ  ベアリングコーン
３３  タービン排気室
【図１】
2007056673.tif 000003
【図２】
2007056673.tif 000004
【図３】
2007056673.tif 000005
【図４】
2007056673.tif 000006
【図５】
2007056673.tif 000007