(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸気タービンの上部排気フードの持ち上げ高さを低くする構造と方法を提供する。【解決手段】蒸気タービン排気流３７０のための上部蒸気案内セグメント３４０は、蒸気案内３３０から取り外すことができるようになっている。上部蒸気案内セグメント３４０は、蒸気タービンの上部排気フードに固定して取り付けられるバタフライプレートにブラケット３５０で取り付けられる。上部蒸気案内セグメント３４０は、前記蒸気案内３３０から取り外されると、バタフライプレートによって支持される。上部排気フード３３０を持ち上げている間、上部排気フード３３０と共に蒸気案内セグメント３４０も同じく持ち上げられ、そのために持上げのためのクリアランス高さが低くなる。【選択図】図６
2012140940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン内部ケーシングを備えた蒸気タービンのための排気フードの上部排気フードを持ち上げるために必要なクリアランス高さを制限するための方法であって、前記蒸気タービンの前記上部排気フード内には限界高さ干渉コンポーネントが含まれており、
前記蒸気タービンの上部排気フード内に取り付けられた限界高さ干渉コンポーネントを提供するステップであって、前記限界高さ干渉コンポーネントが前記蒸気タービンから取り外すことができる限界高さ干渉セクションを有するステップと、
前記限界高さ干渉コンポーネントを前記上部排気フード内の支持構造に結合するステップであって、前記支持構造が前記上部排気フードに結合されているステップと、
前記限界高さ干渉コンポーネントから前記限界高さ干渉セクションを取り外すステップと、
前記限界高さ干渉セクションを前記上部排気フード内の前記支持構造から支持するステップと、
前記限界高さ干渉セクションを前記上部排気フードと共に持ち上げるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記上部排気フード内の限界高さ干渉コンポーネントを前記蒸気タービンから取り外すことができるようにするが、
前記限界高さ干渉コンポーネントと、前記上部排気フード内の前記支持構造との間に取外し可能継目を提供するステップ
をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記限界高さ干渉コンポーネントがタービン排気のための蒸気案内であり、また、前記限界高さ干渉セクションが前記蒸気案内の上部蒸気案内セグメントである、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記蒸気案内の前記上部蒸気案内セグメントが前記蒸気案内の上部円周セグメントを備える、請求項３記載の方法。
【請求項５】
結合する前記ステップが、
前記蒸気タービン上への前記上部蒸気案内の初期工場設置の後、前記上部蒸気案内セグメントを前記上部排気フードに固定された支持構造に取り付けるステップ
を含む、請求項３記載の方法。
【請求項６】
取り外す前記ステップが、
前記蒸気タービン上への前記上部蒸気案内の初期工場設置の後、前記上部蒸気案内セグメントとタービン内部ケーシングの間の結合接続を取り外すステップ
を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記支持構造が、
前記排気フード内のバタフライプレートと、
前記バタフライプレートと前記上部蒸気案内セグメントの間に結合された少なくとも１つのサポートプレートと
を備える、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記バタフライプレートが前記蒸気タービンの前記上部排気フードに結合される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記バタフライプレートと前記上部蒸気案内セグメントの間に結合された前記少なくとも１つのサポートプレートが端フランジを含み、また、前記上部蒸気案内セグメントが少なくとも１つの上流側フランジを含み、前記少なくとも１つの端フランジおよび前記少なくとも１つの上流側フランジが、前記上部蒸気案内セグメントを前記サポートプレートから支持するボルト締め界面を提供する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記上部排気フードと共に前記限界高さ干渉セクションを持ち上げるステップが、
前記上部排気フードと共に上部蒸気案内セグメントを持ち上げるステップ
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
蒸気タービンのための上部排気フードセクションを取り外すための構造であって、
蒸気タービンと、
前記蒸気タービンのための排気フードであって、水平方向の継目で結合された上部排気フードおよび下部排気フードを含む排気フードと、
前記排気フード内に配置されたタービン内部ケーシングと、
前記タービン内部ケーシングの排気出口に配置された蒸気案内と、
前記蒸気案内の取外し可能限界高さクリアランスセクションと、
前記蒸気案内の前記取外し可能限界高さクリアランスセクションと前記上部排気フードを結合するための手段と、
持ち上げられた上部排気フードが前記蒸気タービンの残りの高さ制限クリアランスコンポーネントの上を通過することができる位置に配置された持上げデバイスと
を備える構造。
【請求項１２】
前記蒸気案内が、
前記タービン内部ケーシングの前記排気出口へのボルト締め構造と、
初期設置後に前記上部排気フードに結合される取外し可能上部蒸気案内セクションであって、前記取外し可能上部蒸気案内セクションのボルトが前記タービン内部ケーシングの前記排気出口から外される取外し可能上部蒸気案内セクションと
を備える、請求項１１記載の構造。
【請求項１３】
前記蒸気案内の前記取外し可能高さ制限クリアランスセクションが前記蒸気案内の取外し可能上部蒸気案内セグメントを備える、請求項１１記載の構造。
【請求項１４】
前記蒸気案内の前記取外し可能高さクリアランスセクションと前記タービン内部ケーシングへの蒸気入口との間の前記上部排気フード内に、横方向および垂直方向に配置されたバタフライプレートであって、前記上部排気フードに結合されるバタフライプレートをさらに備える、請求項１２記載の構造。
【請求項１５】
前記蒸気案内の前記取外し可能限界高さクリアランスセクションと前記上部排気フードを結合するための前記手段が、前記蒸気案内の前記取外し可能上部蒸気案内セグメントを前記バタフライプレートに結合する少なくとも１つのサポートブラケットをさらに備える、請求項１４記載の構造。
【請求項１６】
前記サポートブラケットが、ボルト締め構造を使用して前記蒸気案内の前記取外し可能上部蒸気案内セグメントの上流側フランジに締め付けられた端フランジを含む、請求項１５記載の構造。
【請求項１７】
蒸気タービンであって、
前記蒸気タービンのための排気フードであって、水平方向のフランジで結合された上部排気フードおよび下部排気フードを含んだ排気フードと、
前記排気フード内の中央に配置されたタービン内部ケーシングと、
取外し可能上部蒸気案内セグメントを含んだ、前記タービン内部ケーシングからの排気出口に配置された蒸気案内と、
前記蒸気案内の前記取外し可能上部蒸気案内セグメントを前記上部排気フードに結合するための手段と
を備える蒸気タービン。
【請求項１８】
前記取外し可能上部蒸気案内セグメントを前記上部排気フードに結合するための手段が、
前記上部排気フードに取り付けられたバタフライプレートと、
前記バタフライプレートと前記取外し可能上部蒸気案内セグメントの間に取り付けられた端フランジを備えた、前記取外し可能上部蒸気案内セグメントを支持する少なくとも１つのサポートプレートと
を備える、請求項１７記載の蒸気タービン。
【請求項１９】
前記取外し可能上部蒸気案内セグメントがボルト締めリングおよび少なくとも１つの上流側フランジを含み、前記少なくとも１つのサポートプレートの前記端フランジが前記取外し可能上部蒸気案内セグメントの前記少なくとも１つの上流側フランジにボルト締めされる、請求項１８記載の蒸気タービン。
【請求項２０】
前記蒸気案内の前記取外し可能上部蒸気案内セグメントを前記上部排気フードに結合するための前記手段によって、前記上部排気フードを持ち上げている間、前記取外し可能上部蒸気案内セグメントが持ち上げられ、上部排気フードのための持上げクリアランス高さが低くなる、請求項１７記載の蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に蒸気タービンに関し、より具体的には蒸気タービンの排気フード内のコンポーネントへのアクセスを必要とする保全操作に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン低圧セクションの外部シェルは、一般に排気フードと呼ばれている。排気フードの主な機能は、内部シェルの最後段バケットから復水器へ、最小の圧力損失で蒸気の方向を変えることである。通常、排気フードの下側の半分は、蒸気タービンの内部ケーシングを支持しており、また、ロータのための支持構造としても作用している。上部排気フードは、通常、蒸気をフードの下側半分へ案内するためのカバーである。大型両向き流れ低圧蒸気タービンのためのフードは、かなりの寸法および重量を有するフードであり、一般的には現場でのみアセンブルされる。多くの蒸気タービンでは、蒸気タービンの内部ケース、例えば両向き流れ／下向き排気ユニットは、垂直方向に分割された、タービンの対向する側面および末端に沿って延在している包囲排気フードを有している。この大型箱様構造は、タービンの低圧セクション全体を収納している。タービンからの排気蒸気出口は、通常、円錐形をしており、蒸気排気は、概ね軸方向に展開している流れ方向から、その軸方向の流れ方向に対して９０度の流れ方向へ方向を変える。この９０度の流れ方向は、下向き、上向き、あるいは横方向の任意の平面内にすることができる。したがって蒸気タービンのための排気フードは、円錐セクションの出口端に、蒸気の流れを直角に回転させ、かつ、拡散させるための大型直線構造を構成している。
【０００３】
上側半分から水平方向に分割された排気フードの下側半分は、蒸気の排気流を、一般的には排気フードのほぼ真下に配置されている復水器へ導いている。下部排気フードは、タービンの内部ケーシングおよび関連する蒸気通路部品、例えばダイヤフラム、等々などを支持することができる。下部排気フードには、さらに、外側に対する大気圧と内部の真空に近い状態との間の外部圧力勾配が加えられる。下部排気フードシェルは、通常、炭素鋼プレートを使用して製造される構造のシェルである。下部排気フードのための典型的な側壁は、平らで、かつ、垂直方向に配向されている。真空荷重時における内側に向かう側壁の偏向に対する抵抗力を提供するために、下部排気フードには、従来、内部横方向プレートおよび縦方向プレートならびにストラットが含まれている。これらの内部横方向プレートおよび縦方向プレートならびにストラットは、タービンケーシングのほぼ真下に、側壁に向かって延在しているウェブを形成している。
【０００４】
図１は、従来技術による、排気フード１０を備えた低圧両向き流れ蒸気タービン５の典型的な構造を示したものである。排気フード１０には、水平方向の継目２２で接合している上部排気フード１５および下部排気フード２０が含まれている。タービン内部ケーシング２５は、下部排気フード２０上で支持することができる。様々な支持構造が横方向プレート４０の形態で提供されている。これらの横方向プレート４０は、側壁４５および末端壁５０の吸引効果を回避しており、また、これらは、内部ケーシング２５に加えられる荷重によってフードに加えられる荷重を分散させている。下部排気フード２０は、さらに、軸シール（図示せず）のための支持位置、およびタービンロータ７０のための端軸受７５を提供している。下部排気フード２０は、外部基礎（図示せず）の上に載っているフレームワークを含むことができる。タービンロータ７０のための軸受ハウジング７５は、排気フード１０の軸方向の末端に提供されている。
【０００５】
蒸気入口３０は、上部排気フード１５の頂部を貫通することができ、また、上部排気フードとの間のシール５５を含むことができる。蒸気入口３０は、タービン内部ケーシング２５の蒸気チェスト３５中への蒸気の流入を許容している。蒸気入口３０は、通常、内部タービンケーシング２５と一体で製造される。しかしながら、蒸気入口でタービン内部ケーシングにフランジで取り付けられた継目１３１（図９）を含んだ取外し可能蒸気入口アセンブリ１３０（図９）を提供することも可能である。この取外し可能蒸気入口アセンブリ１３０は、蒸気入口から取り外すことができ、また、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された、ＣｈｅｖｒｅｔｔｅによるＤｏｃｋｅｔ  ２４５７８９に記載されているリフティングフィクスチャを使用して上部排気フードに取り付けることができる。蒸気入口３０からの蒸気は、一連の固定静止静翼６０によって回転羽根６１へ導かれ、それによりタービンロータ７０が駆動される。蒸気は、最後段羽根６５でタービン内部ケーシング２５から排気される。
【０００６】
このような軸流タービンと共に使用するための有効な排気フードを構築する場合、タービン内における最も有効なエネルギー変換のためには、また、接続されている復水器への有効な排気蒸気供給のためには、排気フード内で使用されるあらゆる案内手段における加速損失を回避し、かつ、排気フードの吐出開口部分に実質的に一様な流れ分布を達成することが望ましい。ディフューザの吐出側の静圧は、ほぼ軸方向の流れから垂直方向の流れに回転させるために必要な圧力降下の量だけ、また、配管通路、ストラットおよび他のこのような妨害によって生じる必要な圧力降下だけ、排気フード吐出の静圧より高くなる。
【０００７】
概ねベル形の蒸気案内９０は、タービン内部ケーシング２５の出口からの排気蒸気を導くことができる。蒸気案内の下側半分９１は、排気蒸気を下向きに下部排気フード２０内へ導く。蒸気案内の上部セクション９２は、上部排気フード１５の頂部へ上に向かって排気する。頂部では、流れを蒸気案内９０および内部ケーシング２５の上に置くためには、流れのほとんどを１８０度回転させた後、下方に向けて回転させなければならない。したがって頂部の圧力は側面の圧力より高く、また、側面の圧力は底部の圧力より高い。上部排気フード内の構造により、下方の復水器（図示せず）に接続されている排気フード出口に向かう排気蒸気の下方への回転を容易にし、かつ、円滑にすることができる。
【０００８】
図２は、従来技術による上部排気フード１００の等角切欠図を示したものである。この特定の上部排気フードには、上部排気フードの頂部を密閉しているシェル１５０を支持しているフレーム１１０が含まれている。末端壁１２４は、上部排気フードの両末端を密閉している。水平方向の継目１２２には、下部排気フード（図示せず）と結合するための機械式クロージャエレメント１３０が含まれている。また、上部排気フード１００には、バタフライプレート１８２が含まれている。バタフライプレート１８２は、第１のプレート部分および第１の部分１８４に結合された第２のプレート部分１８６を含むことができる。例示的実例では、プレート部分１８４および１８６は、互いに鏡像をなしている。他の変形形態では、バタフライプレート１８２は、単一構造のバタフライプレートであってもよい。より具体的には、例示的実例では、バタフライプレート１８２は、実質的に楕円形の断面輪郭を有している。入口３０（図１）に入る入口蒸気は、シェル１５０の中央開口１４０を通過し、内部シリンダ／シェル（図１）によって、下方のタービン内部ケーシング（図示せず）の蒸気通路を介して導かれる。蒸気がタービン内部ケーシングの最後段から実質的に軸方向に出ると、蒸気は、シェル末端壁１２４と接触して方向を反転する。バタフライプレート１８２は、上部排気フード１００内の蒸気を下部排気フード（図１）内へ導き、引き続いて復水器内へ導く。さらに、バタフライプレート１８２は、熱い蒸気入口表面と接触する、動作温度が入口蒸気より低い排気蒸気の量の制限を容易にしている。バタフライプレート部分１８４および１８６の各々は、ケーシング内面１７２から部分１８４および１８６の等高半径方向内部表面１８２まで半径方向に内側に向かって延在することができる。
【０００９】
一対の支持構造２００は、個々のバタフライプレート部分１８４および１８６の内面から内側に向かって半径方向に延在することができる。支持構造２００は、対応する個々のプレート部分１８４と１８６の間を開口１４０まで延在している中央サポートリブ（図示せず）、および中央サポートリブとフード内部表面１７２の間を延在している一対のサイドサポート（図示せず）を含むことができる。したがって支持構造２００は、プレート部分１８４および１８６の外部の通路を流れる蒸気が比較的妨害されない状態を維持するよう、バタフライプレート１８２に構造上の支持を提供している。他の構造配置の上部排気フードに対しては、異なる構造接続を提供して、上部排気フードからバタフライプレートを支持することができる。例えば、図には示されていないが、上部排気フード１００の側壁からバタフライプレートを延在させ、かつ、上部排気フード１００の側壁からバタフライプレートを支持することも可能である。すべてのこのような構造の場合、バタフライプレート１８２は上部排気フードに機械的に取り付けられるため、上部排気フード１００を持ち上げる場合、バタフライプレート１８２も持ち上げられる。
【００１０】
排気フード１００の内側あるいはタービン内部ケーシング２５の内側へのアクセスが必要である場合、人道カバー２３０または他の提供されている人道アクセスポイントを介してアクセスを提供することができる。排気フード内で大きな仕事をする場合、あるいは主要なコンポーネントを取り外す場合、上部排気フード１００を取り外すことができる。予防保守、修理保守あるいは修正のためには、場合によってはこのようなアクセスが必要である。上部排気フードのサイズおよび重量がかなり大きく、また、重いため、持上げを実施するために大型天井クレーンなどの持上げ手段がしばしば使用される。ガスタービン発電所の建設費を解析するために実施された研究によれば、設備の高さ１ｍ当たり約３００，０００ドルないし３５０，０００ドル、つまり設備の高さ１インチ当たり最大約１０，０００ドルが、このような設備のためのコンクリートブロック壁を提供するために必要である。
【発明の概要】
【００１１】
したがって、必要な持上げ高さを制限し、したがって高さがより低い発電所壁を可能にし、延いてはより安価な設備費を可能にするタービン設備および方法が提供されることが望ましい。
【００１２】
簡潔には、本発明の一態様によれば、タービン内部ケーシングを備えた蒸気タービンのための排気フードの上部排気フードを持ち上げるために必要なクリアランス高さを制限するための方法が提供され、蒸気タービンの上部排気フード内には限界高さ干渉コンポーネントが含まれている。この方法には、蒸気タービンの上部排気フード内に取り付けられた限界高さ干渉コンポーネントを提供するステップであって、限界高さ干渉コンポーネントが蒸気タービンから取り外すことができる限界高さ干渉セクションを提供するステップが含まれている。この方法には、さらに、限界高さ干渉セクションを上部排気フード内の支持構造に結合するステップであって、支持構造が上部排気フードに結合されるステップが含まれている。また、この方法には、限界高さ干渉コンポーネントから限界高さ干渉セクションを取り外すステップと、限界高さ干渉セクションを上部排気フード内の支持構造から支持するステップが含まれている。限界高さ干渉セクションは、上部排気フードと共に持ち上げられる。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、蒸気タービンのための上部排気フードセクションを取り外すための構造が提供される。この構造には、蒸気タービンおよび蒸気タービンのための排気フードが含まれており、排気フードには、水平方向の継目で結合された上部排気フードおよび下部排気フードが含まれている。タービン内部ケーシングは排気フード内に配置されている。蒸気案内は、タービン内部ケーシングの排気出口に配置されている。蒸気案内の限界高さクリアランスセクションは、蒸気案内から取り外すことができる。蒸気案内の取外し可能限界高さクリアランスセクションと上部排気フードを結合するための手段が提供されている。持上げデバイスは、持ち上げられた上部排気フードが蒸気タービンの残りの高さ制限クリアランスコンポーネントの上を通過することができる位置に配置されている。
【００１４】
本発明のさらに他の態様によれば、蒸気タービンが提供される。蒸気タービンには排気フードが含まれており、排気フードには、水平方向のフランジで結合された上部排気フードおよび下部排気フードが含まれている。タービン内部ケーシングは、排気フード内の中央に配置されている。蒸気案内は、タービン内部ケーシングからの排気出口に配置されており、この蒸気案内には取外し可能上部蒸気案内セグメントが含まれている。上部排気フードを持ち上げる際に、上部取外し可能蒸気案内セグメントの持上げを可能にするために、蒸気案内の取外し可能上部蒸気案内セグメントを上部排気フードに結合するための手段が提供されている。
【００１５】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様ならびに利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによってより深く理解され、添付の図面では、同様の文字はすべての図面を通して同様の部品を表している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来技術による、排気フードを備えた低圧両向き流れ蒸気タービンの典型的な構造を示す図である。
【図２】従来技術による、バタフライプレートを備えた上部排気フードの等角切欠図である。
【図３】取外し可能蒸気案内セグメントを備えた蒸気案内の簡易図である。
【図４】取外し可能上部蒸気案内セグメントを備えた蒸気案内の上側半分の上流側の図である。
【図５】上部取外し可能蒸気案内セグメントの切欠き部分の側面図である。
【図６】排気フード内の蒸気案内の取外し可能セグメントのための支持構造の上面図である。
【図７】１つまたは複数の取外し可能上部蒸気案内サポートブラケットの一実施形態を示す図である。
【図８】取外し可能上部蒸気案内セグメントを上部排気フードのバタフライプレートに結合するためのサポートプレートを示す図である。
【図９】蒸気タービンおよび取外し可能上部蒸気案内セグメントを備えた排気フードの一実施形態の等角切欠図である。
【図１０】蒸気タービンの上部排気フードケーシングの設置および取外しに必要なクリアランス高さを制限するための本発明による方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
上部排気フードを持ち上げて下部排気フードおよび内部タービンケーシングから解放し、かつ、遠ざけるためには、上部排気フードは、内部ケーシングに固定されている最も高い限界クリアランスコンポーネント、あるいは排気フード空間に残っている最も高い限界クリアランスコンポーネントを垂直方向にクリアしなければならない。本発明の以下の実施形態は、タービン内部ケーシングから容易に取り外すことができ、また、上部排気フードと共に持ち上げることができる蒸気案内の取外し可能セクションを提供することによって達成される、発電所設備のための設備高さの制限、およびそれによって許容される実質的なコスト低減を始めとする多くの利点を有している。このようなコストの節約は、場合によっては１インチの発電所高さ当たり約１０，０００ドルの金額になる。持上げ構造は、蒸気案内のための従来技術による構造と比較すると、著しい高さの差で最も高いコンポーネントをクリアし、蒸気タービンを収納している発電所設備の壁の高さをより低くすることができるため、発電所オペレータは、潜在的に著しい設備費を節約することができる。
【００１８】
もう一度図１の従来技術を参照すると、蒸気案内９０の上部セクション９２は、蒸気案内の剛直に固定された一体部分である。蒸気案内は大きく、上部排気フード１５が設置されたタービン内部ケーシング２５から容易に取り外すことはできない。さらに、取外し可能蒸気入口アセンブリ１３０（図９）を備えた蒸気タービン５の場合、蒸気案内の頂部は、場合によっては、上部排気フード１５を持ち上げて下部排気フード２０およびタービン内部ケーシング２５から解放し、かつ、遠ざけるためには、上部排気フード１５がクリアしなければならない最も高いポイントを形成することになる。次の最大限界高さクリアランスコンポーネント（タービン内部ケーシングの場合は蒸気入口）の上方の蒸気案内の頂部の高さは、一例示的構造の場合、約２８インチにすることができる。したがって上部排気フード１５を取り外すためには、このような持上げの場合の限界クリアランス高さである上部蒸気案内９２の頂部より上に上部排気フードを持ち上げなければならない。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、蒸気タービンのための取外し可能上部蒸気案内セグメントのための構造が提供される。蒸気案内は、タービン内部ケーシングの最後段からの排気出口に取り付けられている。蒸気案内は、タービン内部ケーシングから排気を受け取る細い上流側末端と、排気フード中に蒸気を排気する朝顔形に広がった末端とを備えたベルマウスとして形成することができる。本発明によれば、蒸気案内の円周上部半径方向セグメント（以下、取外し可能セグメントと呼ぶ）は取外し可能になっている。取外し可能セグメントに取り付けることができる蒸気案内サポートブラケットが提供されている。蒸気案内サポートブラケットは、取外し可能セグメントから、取外し可能上部蒸気案内セグメントから軸方向に上流側に配置されているバタフライプレートまで延在するよう、軸方向にサイズ化されている。蒸気案内サポートブラケットは、溶接などの知られている手段によってバタフライプレートに固定して取り付けることができる。蒸気案内サポートブラケットをバタフライプレートに固定し、かつ、取外し可能セグメントに取り付けることにより、蒸気案内サポートブラケットを介してバタフライプレートによって支持された取外し可能セグメントを支持しているので、取外し可能セグメントを全蒸気案内から取り外すことができる。バタフライプレートは、上部排気フードに取り付けられ、また、上部排気フードと共に持ち上げられるため、上部排気フードを持ち上げている間、蒸気案内セグメントも同じく上部排気フードと共に持ち上げられ、そのために持上げのためのクリアランス高さが低くなる。
【００２０】
図３は、取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０を備えた蒸気案内３３０の簡易図を示したものである。蒸気タービン３００のための排気フード３１０には、上部排気フード３１５および下部排気フード３２０が含まれている。蒸気３０２は、タービン内部ケーシング（図示せず）から蒸気案内とベアリングコーン３０４の間に排気される。排気蒸気３０２は、復水器（図示せず）へ向かって直接下方へ流すことができ、あるいは上部排気フード３１５へ流した後、復水器へ向かって下方３０６に導くことができる。両側の側面の境界継目３６２に沿って、蒸気案内３３０の固定ボディセグメント３６０から取り外す取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０を提供することができる。この取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０には高さ３６５が含まれている。取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０を蒸気案内３３０の固定セグメント３６０から取外し可能にし、かつ、上部排気フード３１５と共に取外し可能にすることにより、境界継目３６２の上まで上部排気フードを持ち上げるだけで蒸気案内との干渉をクリアすることができる。
【００２１】
図４は、取外し可能上部蒸気案内セグメントを含んだ蒸気案内の上側半分の一実施形態の上流側から見た図を示したものである。蒸気案内３３０には、軸方向に向いた孔３６１の内側リングが含まれており、この内側リングを介してボルト３６４（図５）が蒸気案内を最後段タービンバケット６５（図５）の近傍のタービン内部ケーシング２５に取り付けている。また、取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０には、ボルト３６４および内側リングのボルト孔３６１が含まれている。取外し可能セグメント３４０の場合、ボルト３６４およびボルト孔３６１は、上部排気フード３１５がタービン内部ケーシング２５および蒸気案内を伴った開いた下部排気フード３２０の上に下げられる前に、蒸気案内３３０を初期設置するために使用される。また、取外し可能セグメント３４０には、バタフライプレート１８２（図６）に取り付けられたサポートブラケット３５０（図６）に取り付けるための、外側半径３４７の近傍に配置されたボルト３４２およびボルト孔３４１を使用したボルト締めパターンが含まれている。取外し可能セグメント３４０上の内側リングボルト３９１は、取外し可能セグメントがバタフライプレート１８２によって支えられたサポートブラケット３５０に取り付けられると、取り外すことができる。取外し可能セグメント３４０の外側円周端３４８は、排気蒸気が漏れないよう、固定蒸気案内セグメント３６０の外側円周端３６８と当接している。固定蒸気案内セグメント３６０の外側半径方向高さ３６９と取外し可能セグメント３４０の外側半径方向高さ３４９の間の距離３６５は、取り外された取外し可能セグメントを伴って上部排気フード３１５（図３）を持ち上げている間、クリアする必要がない低くなった高さを表している。
【００２２】
図５は、取外し可能上部蒸気案内セグメントの一実施形態の切欠部分の側面図を示したものである。最後段タービンバケット６５は、タービンロータ７０からタービン内部ケーシング２５まで延在している。矢印はタービン蒸気の流れ３０２を示している。取外し可能セグメント３４０の上流側内部半径方向端板３２６は、ボルト３６４でタービン内部ケーシング２５の内部部分３２５に取り付けられている。これらのボルト３６４は、取外し可能セグメントがバタフライプレート１８２（図４）から支えられているサポートブラケット３５０（図４）に取り付けられると、蒸気案内３３０の取外し可能セグメント３４０のために取り外すことができる。取外し可能セグメント３４０の下流側外側半径方向端３４７は、ボルト孔３４１を介して外部リングボルト３４２を使用してサポートブラケット３５０の端フランジ３５２にボルト締めされている。
【００２３】
図６は、排気フード内の蒸気案内の取外し可能セグメントのための支持構造の一実施形態の上面図を示したものである。蒸気案内３４０からの排気流３７０は、蒸気タービンの中心線３７１に対する配向を示している。バタフライプレート１８２は、上部排気フード１００（図２参照）から支持されている。固定蒸気案内セグメント３６０は、タービン内部ケーシング２５から支持されている。取外し可能セグメント３４０には、取外し可能セグメントの上流側に固定して取り付けられた１つまたは複数の上流側フランジ３４５が含まれている。取外し可能セグメント３４０の下流側から延在しているボルト孔３４１は、上流側フランジ３４５を貫通して延在している。取外し可能セグメントのフランジ３４５は、バタフライプレート１８２から取外し可能セグメント３４０に支持を提供しているサポートプレート３５０に取り付けられている。この図には、タービンの中心線３７１の両側にそれぞれ１つずつ、合計２つのフランジ３４５が示されているが、それは、この場合、バタフライプレート１８２が中心線３７１部分で取外し可能セグメント３４０と重畳して示されていることによるものである。他の可能構造は、中心線部分におけるバタフライプレートへの取外し可能セグメントの直接取付けを含むことができる。バタフライプレートが、取外し可能セグメントの横方向の幅全体にわたって、取外し可能セグメント３４０から軸方向に距離を隔てている場合、取外し可能セグメントの幅全体にわたってサポートフランジ３４５を延在させることができる。
【００２４】
図８は、バタフライプレート１８２（図６）と取外し可能セグメント３４０（図６）の上流側フランジ３４５（図６）の間に取り付ける、取外し可能セグメントを支持するための１つまたは複数の取外し可能上部蒸気案内サポートブラケット３５０（以下、サポートブラケットと呼ぶ）の一実施形態を示したものである。サポートブラケット３５０には、上流側フランジ３４５（図７）の形状と一致する形状の端フランジ３５４が含まれている。端フランジ３５４には、取外し可能セグメント３４０の上流側フランジ３４５のボルト孔３４６と整列して配置された、取外し可能セグメント３４０をサポートブラケット３５０に取り付けるためのボルト孔３５３が含まれている。サポートブラケットのサポートプレート３５１は、端フランジ３５４とバタフライプレート１８２（図６）の間を延在している。サポートプレート３５０の上流側末端３５５は、バタフライプレート１８２の湾曲表面１９５（図６）に取り付けるように形状化されている。上流側末端３５５は、溶接または他の知られている手段によってバタフライプレート１８２に固定して取り付けることができる。サポートプレート３５０は、溶接または他の知られている手段によって端プレート３５４に固定して取り付けることができる。
【００２５】
図９は、蒸気タービン３００および取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０を備えた排気フード３１０の一実施形態の等角切欠図を示したものである。タービン内部ケーシング２５は排気フード３１０内に取り付けられている。上部排気フード３１５の設置に先立つ蒸気タービンの初期アセンブリの間、内側リングボルト３６１をタービン内部ケーシング２５（図５）の端フランジ（図示せず）にボルト締めすることによって蒸気案内３３０が設置される。上部排気フード３１５が下部排気フード３２０の上に設置されると、上流側末端でバタフライプレート１８２に取り付けられたサポートプレート３５０は、上流側フランジ３４５を介して蒸気案内の取外し可能セグメント３４０にボルト締めされた下流側端フランジ３５２を有する。取外し可能セグメント３４０は、外部リングボルト３４２を介してサポートプレート３５０の端フランジ３５２にボルト締めすることができ、下部排気フード３２０の上に設置される。ボルト締めを使用して所定の位置に嵌合されると、取外し可能セグメント３４０の上流側フランジ３４５をサポートプレート３５０に永久的に溶接することができ、それにより上部排気フードへのバタフライプレート１８２接続（図２）を介した上部排気フード３１５への永久結合が確立される。サポートプレート３５０およびバタフライプレート１８２を介して上部排気フード３１５に固定されると、タービン内部ケーシング２５から取外し可能セグメント３４０の内側リングボルト３６１を外して、上部排気フードの持上げと共に取外し可能セグメント３４０を自由に持ち上げることができる。
【００２６】
したがって、取外し可能蒸気入口アセンブリ１３０（図９）を備えた蒸気タービンを持ち上げる場合、同じく、取外し可能セグメントの最高点が限界高さクリアランスコンポーネントを構成する取外し可能上部蒸気案内セグメント３４０を提供することにより、上部排気フード１１５の必要な持上げは、蒸気案内３３０の取外し可能セグメント３４０の高さ３６５だけ低くなる。一例示的事例では、蒸気案内の取外し可能上部セクションの高さが、上部排気フード内の次の限界高さクリアランスコンポーネント（蒸気案内の固定部分３６０）より約２８インチ高い場合、排気フードを持ち上げるために必要な高さを２８インチ低くすることにより、タービン発電所の建屋の高さを同じ２８インチだけ低くすることができる。建屋の高さを２８インチ低くすることによる建屋建設の節約は、式１によって近似することができ、
費用節約＝２８インチ（高さ低減）×１０，０００ドル（壁の高さ１インチ当たり）＝２８０，０００ドル  式１
である。
【００２７】
また、取外し可能上部蒸気案内セクションを備えた蒸気タービンに対する上部排気フードの設置および取外しのための方法が提供される。所定の位置への上部排気フードの設定に先立つ、開いた排気フード上への初期設置のために、取外し可能上部蒸気案内セクション３４０が、内側リングボルト３６４（図４、５）を使用して、全蒸気案内３３０と共にタービン内部ケーシング２５に取り付けられる。蒸気タービン３００（図９）は、取外し可能上部蒸気案内のための支持構造を備えており、該支持構造（バタフライプレート１８２に結合されたサポートプレート３５０）は、上部排気フード３１５に取り付けられている。上部排気フード３１５が下部排気フード３２０の上に取り付けられると、支持構造と取外し可能上部蒸気案内セクション３４０の上流側フランジ３４５が整列する。次に、取外し可能上部蒸気案内セクション３４０が支持構造に取り付けられる。上部排気フード３１５に結合されると、セクションのための内側リングボルト３６４をタービン内部ケーシング２５から取り外すことにより、取外し可能上部蒸気案内セクション３４０を蒸気案内３３０の固定セクション３６０から取り外すことができる。タービン内部ケーシング２５から取り外されると、上部排気フード３１５を持ち上げている間、支持構造によって取外し可能上部蒸気案内セクション３４０を持ち上げることができる。取外し可能上部蒸気案内セクション３４０は排気フード３１５と共に持ち上がるため、取外し可能上部蒸気案内セクション３４０が高さクリアランス妨害をもたらすことはなく、必要なことは、新しいクリアランス限界高さクリアランスコンポーネントになる蒸気案内３３０の固定部分３６０の高さ３６９（図４）の上まで上部排気フードを持ち上げることのみである。
【００２８】
図１０は、相補上部排気フードおよび下部排気フードを備え、上部排気フード内に限界高さ干渉コンポーネントが含まれている蒸気タービンの上部排気フードケーシングの設置および取外しに必要なクリアランス高さを制限するための本発明による方法の流れ図を示したものである。ステップ４１０で、蒸気タービンの上部排気フード内に取り付けられた限界高さ干渉コンポーネント（蒸気案内）が提供され、限界高さ干渉セクション（取外し可能上部蒸気案内セグメント）は蒸気タービンから取外し可能である。ステップ４２０で、限界高さ干渉コンポーネント（取外し可能上部蒸気案内セグメント）が上部排気フード内の支持構造（バタフライプレートに取り付けられたサポートプレート）に結合され（ボルト締め）、支持構造（バタフライプレート）は上部排気フードに結合される。ステップ４３０で、タービン内部ケーシングの排気出口セクションから取外し可能セグメントのボルトを外すことによって限界高さ干渉セクション（取外し可能上部蒸気案内セグメント）が限界高さ干渉コンポーネント（蒸気案内）から取り外される。ステップ４４０で、限界高さ干渉セクション（取外し可能上部蒸気案内セグメント）が上部排気フード内の支持構造から支持される。ステップ４５０で、取外しのために上部排気フードを持ち上げるか、あるいは上部排気フードを下部排気フードの上に再びセットする場合、限界高さ干渉セクションが持ち上げられる。
【００２９】
以上、本明細書において様々な実施形態について説明したが、本明細書から、構成要素の様々な組合せ、変形形態または改良を加えることができ、それらが本発明の範囲内であることは理解されよう。
【符号の説明】
【００３０】
５、３００  低圧両向き流れ蒸気タービン（蒸気タービン）
１０  排気フード
１５、１００、１１５、３１５  上部排気フード
２０、３２０  下部排気フード
２２、１２２、１３１、３６２  継目
２５  タービン内部ケーシング
３０  蒸気入口
３５  蒸気チェスト
４０  横方向プレート
４５  側壁
５０、１２４  末端壁
５５  シール
６０  静止静翼
６１  回転羽根
６５  最後段羽根（最後段タービンバケット）
７０  タービンロータ
７５  端軸受（軸受ハウジング）
９０、９１、３３０、３４０  蒸気案内（取外し可能セグメント）
９２  蒸気案内の上部セクション（上部蒸気案内）
１１０  フレーム
１３０  取外し可能蒸気入口アセンブリ
１３０  機械式クロージャエレメント
１４０  シェルの中央開口
１５０  シェル
１７２  ケーシング内部表面（フード内部表面）
１８２  バタフライプレート（等高半径方向内部表面）
１８４  第１のプレート部分
１８６  第２のプレート部分
１９５  バタフライプレートの湾曲表面
２００  一対の支持構造
２３０  人道カバー
３０２  蒸気（タービン蒸気の流れ）
３０４  ベアリングコーン
３０６  復水器へ向かう蒸気の流れ
３１０  排気フード
３２５  タービン内部ケーシングの内部部分
３２６  取外し可能セグメントの上流側内部半径方向端板
３４１、３４６、３５３、３６１  孔（ボルト孔）
３４２  外部リングボルト
３４５  上流側フランジ（サポートフランジ）
３４７  外側半径（取外し可能セグメントの下流側外側半径方向端）
３４８  取外し可能セグメントの外側円周端
３４９  取外し可能セグメントの外側半径方向高さ
３５０  サポートブラケット（サポートプレート、取外し可能上部蒸気案内サポートブラケット）
３５１  サポートブラケットのサポートプレート
３５２、３５４  サポートブラケットの端フランジ（端プレート、下流側端フランジ）
３５５  サポートプレートの上流側末端
３６０  固定ボディセグメント（固定蒸気案内セグメント、蒸気案内の固定部分、蒸気案内の固定セクション）
３６１、３６４、３９１  内側リングボルト（ボルト）
３６５  取外し可能上部蒸気案内セグメントの高さ（固定蒸気案内セグメントの外側半径方向高さと取外し可能セグメントの外側半径方向高さの間の距離）
３６８  固定蒸気案内セグメントの外側円周端
３６９  固定蒸気案内セグメントの外側半径方向高さ
３７０  排気流
３７１  蒸気タービンの中心線
【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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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2012140940000001.pdf