(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その超々高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項２】
タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記高圧タービンの入口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項３】
タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンと前記第２超々高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その第１超々高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記超高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容する一方、その超高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気排出管と、前記第２超々高圧タービンおよび前記高圧タービンのそれぞれの出口側の前記タービン軸にグランド部をそれぞれ備え、前記それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項４】
タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンの入口側および出口側のそれぞれの前記タービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項５】
タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、第４超々高圧タービン、第５超々高圧タービン、第６超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンおよび第２超々高圧タービンと、前記第３超々高圧タービンおよび第４超々高圧タービンと、前記第５超々高圧タービンおよび第６超々高圧タービンと、前記超高圧タービンおよび高圧タービンとをそれぞれ一つのケーシングに収容するとともに、前記第１超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービン、前記第５超々高圧タービン、前記超高圧タービンのそれぞれの出口側のタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記第２超々高圧タービン、前記第４超々高圧タービン、前記第６超々高圧タービン、前記高圧タービンのそれぞれの出口側のタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項６】
タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービンのそれぞれの入口側および出口側のタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側のタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側のタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項７】
プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その超々高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項８】
プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記高圧タービンの入口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項９】
プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンと前記第２超々高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その第１超々高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記超高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容する一方、その超高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気排出管と、前記第２超々高圧タービンおよび前記高圧タービンのそれぞれの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、前記それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項１０】
プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンの入口側および出口側のそれぞれの前記プライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項１１】
プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、第４超々高圧タービン、第５超々高圧タービン、第６超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンおよび第２超々高圧タービンと、前記第３超々高圧タービンおよび第４超々高圧タービンと、前記第５超々高圧タービンおよび第６超々高圧タービンと、前記超高圧タービンおよび高圧タービンとのそれぞれを一つのケーシングに収容するとともに、前記第１超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービン、前記第５超々高圧タービン、前記超高圧タービンのそれぞれの出口側のプライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記第２超々高圧タービン、前記第４超々高圧タービン、前記第６超々高圧タービン、前記高圧タービンのそれぞれの出口側のプライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項１２】
プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービン、前記第２超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービンのそれぞれの入口側および出口側のプライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側のプライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側のプライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたことを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項１３】
超々高圧、超々高温の蒸気は、圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上であることを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１４】
超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる蒸気タービンは、重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼およびオーステナイト系鋼のうち、いずれか一方で作製したタービン部品を用いていることを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項に記載の蒸気タービンプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば圧力３５０ｋｇ／ｃｍ２、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を取り扱う蒸気タービンプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料を専ら外国に依存する発電事業分野では、発電の高効率化が燃料の消費を少なくする点で重要課題になっている。
【０００３】
この課題に対し、蒸気タービンプラントでは、大容量化すれば内部効率の向上が期待できるものの、圧力、温度等の蒸気条件の改善を通して発電所全体としての熱効率向上を実現する方向に進んでおり、既に圧力２４．１ＭＰａ（２４６ｋｇ／ｃｍ２）、温度５３８℃／５６６℃の一段再熱の蒸気条件が標準化されている。
【０００４】
しかし、石油危機以来、省エネルギ化が推進され、その後の地球温暖化に対する急速な関心の高まる中、蒸気タービンプラントでは、再び高効率化が推し進められており、各種の実証試験、解析を兼ねて、圧力３０．４ＭＰａ（３１０ｋｇ／ｃｍ２）、温度５６６℃／５６６℃／５６６℃の二段再熱の蒸気を取り扱う実機が運転されている。
【０００５】
この実機から得られたデータによれば、熱効率約４９％、年間の燃料（天然ガス）節約量約４万トンになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
発電事業分野では、上述のステップ０次の蒸気条件から圧力３０．４ＭＰａ（３１０ｋｇ／ｃｍ２）、温度５９３℃／５９３℃／５９３℃の二段再熱の蒸気を取り扱う段階を経て圧力約３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃／５９３℃／５９３℃の二段再熱にして蒸気タービンプラントの高効率化を求める計画が推進されている。
【０００７】
このように、超々高圧、超々高温の蒸気を取り扱うと、蒸気タービンプラントには、解決すべき多くの問題点が残されており、その一つにタービン軸のグランド部からのシール蒸気の回収がある。
【０００８】
従来、圧力２４．１ＭＰａ（２４６ｋｇ／ｃｍ２）、温度５３８℃／５６６℃の二段再熱の蒸気を取り扱う蒸気タービンプラントでは、タービン軸のグランド部から漏洩蒸気を一旦、スチームシールヘッダに集めていた。
【０００９】
しかし、蒸気条件が超々高圧、超々高温になると、グランド部のラビリンスパッキンは、従来よりもより一層高い負荷を受けることによる変形等により、漏洩蒸気のより一層の増加が予想される。
【００１０】
漏洩蒸気がより一層増加し、本来、膨張仕事に寄与すべき蒸気量が減ってくると、蒸気タービンプラントは、設計値通りの熱効率を維持することができない。このため、漏洩蒸気を少なくさせるか、あるいはある程度の漏洩量を認めつつ、漏洩蒸気を再び有効に活用するかの対応策が必要とされる。漏洩蒸気を少なくさせる場合、ラビリンスパッキンはその長さが非常に長くなり、自ずと限界がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、超々高圧、超々高温の蒸気を用いてより一層高出力化させるとともに、タービン軸のグランド部からある程度の漏洩蒸気量を認めつつ、その漏洩蒸気量の有効活用を図って熱効率を向上させる蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る蒸気タービンプラントは、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、タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その超々高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１３】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記高圧タービンの入口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１４】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンと前記第２超々高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その第１超々高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記超高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容する一方、その超高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気排出管と、前記第２超々高圧タービンおよび前記高圧タービンのそれぞれの出口側の前記タービン軸にグランド部をそれぞれ備え、前記それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１５】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンの入口側および出口側のそれぞれの前記タービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記タービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１６】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、第４超々高圧タービン、第５超々高圧タービン、第６超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンおよび第２超々高圧タービンと、前記第３超々高圧タービンおよび第４超々高圧タービンと、前記第５超々高圧タービンおよび第６超々高圧タービンと、前記超高圧タービンおよび高圧タービンとをそれぞれ一つのケーシングに収容するとともに、前記第１超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービン、前記第５超々高圧タービン、前記超高圧タービンのそれぞれの出口側のタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記第２超々高圧タービン、前記第４超々高圧タービン、前記第６超々高圧タービン、前記高圧タービンのそれぞれの出口側のタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１７】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、タービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービンのそれぞれの入口側および出口側のタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側のタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側のタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１８】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その超々高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００１９】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記高圧タービンの入口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００２０】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンと前記第２超々高圧タービンとを一つのケーシングに収容するとともに、その第１超々高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記超高圧タービンと前記高圧タービンとを一つのケーシングに収容する一方、その超高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気排出管と、前記第２超々高圧タービンおよび前記高圧タービンのそれぞれの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、前記それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００２１】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記超々高圧タービンの入口側および出口側のそれぞれの前記プライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側の前記プライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、第４超々高圧タービン、第５超々高圧タービン、第６超々高圧タービン、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービンおよび第２超々高圧タービンと、前記第３超々高圧タービンおよび第４超々高圧タービンと、前記第５超々高圧タービンおよび第６超々高圧タービンと、前記超高圧タービンおよび高圧タービンとのそれぞれを一つのケーシングに収容するとともに、前記第１超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービン、前記第５超々高圧タービン、前記超高圧タービンのそれぞれの出口側のプライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記第２超々高圧タービン、前記第４超々高圧タービン、前記第６超々高圧タービン、前記高圧タービンのそれぞれの出口側のプライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００２３】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、プライマリタービン系とセカンダリタービン系とを備えた蒸気タービンプラントにおいて、前記プライマリタービン系のプライマリタービン軸の上流側から下流側に向って順に配置され、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる第１超々高圧タービン、第２超々高圧タービン、第３超々高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンを備える一方、前記第１超々高圧タービン、前記第２超々高圧タービン、前記第３超々高圧タービンのそれぞれの入口側および出口側のプライマリタービン軸にグランド部をそれぞれ備え、それぞれのグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧タービン排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの入口側のプライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記高圧タービンの高圧排気管および前記中圧タービンの中圧タービン排気管のそれぞれに供給するグランド蒸気管と、前記高圧タービンの出口側のプライマリタービン軸にグランド部を備え、このグランド部からのシール蒸気を前記中圧タービンの中圧タービン排気管に供給するグランド蒸気排出管とを備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、超々高圧、超々高温の蒸気は、圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上であることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明に係る蒸気タービンプラントは、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、超々高圧、超々高温の蒸気に膨張仕事をさせる蒸気タービンは、重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼およびオーステナイト系鋼のうち、いずれか一方で作製したタービン部品を用いているものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蒸気タービンプラント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。
【００２７】
図１は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第１実施形態を示す概略系統図である。
【００２８】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、軸継手１で接続するタービン軸２に蒸気の流れに沿って順に配置する超々高圧タービン３、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を超々高圧タービン３に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１再熱器１０で過熱させ、再熱蒸気として高圧タービン４に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再び第２再熱器１１で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５で膨張仕事をさせ、そのタービン排気を、第１低圧タービン６および第２低圧タービン７のそれぞれに供給し、ここでも膨張仕事をさせ、その際に発生する動力（回転トルク）で発電機８を駆動するようになっている。なお、超々高圧タービン３および高圧タービン４は、図示しない一つのタービンケーシング内に収容された一体構造になっている。また、超々高圧タービン３および高圧タービン４は、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用し、超々高圧、超々高温の蒸気に対して強度が充分に保証できるようになっている。また、中圧タービン５、第１低圧タービン６および第２低圧タービン７は、左右対称に配列された翼列の中間部分に流入した蒸気を両端部分に流す、いわゆる対向流構造になっている。また、第１低圧タービン６および第２低圧タービン７は、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器（図示せず）を介してボイラ９に戻す構成になっている。
【００２９】
一方、超々高圧・高圧一体の超々高圧タービン３は、その出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、そのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５に供給する端部グランド蒸気管１６を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。
【００３０】
また、高圧タービン４は、その出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排出管１７を備えている。
【００３１】
このように、本実施形態は、超々高圧タービン３、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を互いにタービン軸２で軸直結させ、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００３２】
図２は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第２実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００３３】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、プライマリタービン系１８とセカンダリタービン系１９とを備えた構成になっている。
【００３４】
プライマリタービン系１８は、軸継手１で接続するプライマリタービン軸２０に蒸気の流れに沿って順に配置する超々高圧タービン３、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を超々高圧タービン３に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１再熱器１０で過熱させ、再熱蒸気として高圧タービン４に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再び第２再熱器１１で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給し、ここでも膨張仕事をさせ、その際に発生する動力でプライマリ発電機２１を駆動するようになっている。なお、超々高圧タービン３および高圧タービン４は、第１実施形態と同様に、一つのタービンケーシング内に収容された一体構造になっている。また、超々高圧タービン３および高圧タービン４は、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用している。また、中圧タービン５は、左右対称に配列した翼列の中間部分に流入した蒸気を両端部に流す、対向流構造になっている。
【００３５】
また、プライマリタービン軸２０は、超々高圧タービン３の出口側にグランド部１２を備え、そのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給する端部グランド蒸気管１６を備えている。さらに、高圧タービン４は、その出口側のプライマリタービン軸２０にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６に供給するシール蒸気排気管２２を備えている。
【００３６】
一方、セカンダリタービン系１９は、軸継手１で接続するセカンダリタービン軸２３に第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、セカンダリ発電機２４を備え、プライマリタービン系１８の中圧タービン５から供給された蒸気に膨張仕事をさせ、その際、発生する動力でセカンダリ発電機２４を駆動し、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器（図示せず）を介してボイラ９に再び戻すようになっている。
【００３７】
このように、本実施形態は、プライマリタービン系１８とセカンダリタービン系１９とを備え、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００３８】
図３は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第３実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００３９】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、軸継手１で接続するタービン軸２に蒸気の流れに沿って順に配置する高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を高圧タービン４に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再熱器２５で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１低圧タービン６および第２低圧タービン７のそれぞれに供給し、ここでも膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機８を駆動するようになっている。なお、高圧タービン４は、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用し、超々高圧、超々高温の蒸気に対して強度が充分に保証できるようになっている。
【００４０】
一方、高圧タービン４は、その入口側および出口側のそれぞれのタービン軸２にグランド部１２，１２を備え、それらのグランド部１２，１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、各端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５に供給する端部グランド蒸気管１６，１６を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。
【００４１】
このように、本実施形態は、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を互いにタービン軸２で軸直結させ、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００４２】
図４は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第４実施形態を示す概略系統図である。なお、第２実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００４３】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、プライマリタービン系１８のプライマリタービン軸２０に蒸気の流れに沿って順に配置する高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を高圧タービン４に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再熱器２５で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給し、ここでも膨張仕事をさせ、その際に発生する動力でプライマリ発電機２１を駆動するようになっている。
【００４４】
また、高圧タービン４のプライマリタービン軸２０は、高圧タービン４の入口側および出口側のそれぞれにグランド部１２を備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５を介して他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給する端部グランド蒸気管１６，１６をそれぞれ備えている。なお、他の構成部分は、第２実施形態の構成部分および対応する部分と同一なので、その説明を省略する。
【００４５】
このように、本実施形態は、プライマリタービン系１８に高圧タービン４、中圧タービン５を備え、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００４６】
図５は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第５実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００４７】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、軸継手１で接続するタービン軸２に蒸気の流れに沿って順に配置する第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を第１超々高圧タービン２６に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を超高圧タービン２８に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１再熱器１０で過熱させ、再熱蒸気として第２超々高圧タービン２７に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第２再熱器１１で過熱させ、再熱蒸気として順次、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７に供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機８を駆動するようになっている。なお、第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、超高圧タービン２８および高圧タービン４は、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用し、超々高圧、超々高温の蒸気に対して強度が充分に保証できるようになっている。また、第１超々高圧タービン２６および第２超々高圧タービン２７と超高圧タービン２８および高圧タービン４とは、一つのケーシング内に収容された一体構造になっている。また、中圧タービン５、第１低圧タービン６、および第２低圧タービン７は、左右対称に配列された翼列の中間部分に流入した蒸気を両端部に流す対向流構造になっている。
【００４８】
一方、第１超々高圧タービン２６および超高圧タービン２８は、その出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、そのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５に供給する端部グランド蒸気管１６を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。
【００４９】
また、第２超々高圧タービン２７および高圧タービン４は、その出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００５０】
このように、本実施形態は、第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を互いにタービン軸２で軸直結させ、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００５１】
図６は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第６実施形態を示す概略系統図である。なお、第２実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００５２】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、プライマリタービン系１８のプライマリタービン軸２０に蒸気の流れに沿って順に配置する第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を第１超々高圧タービン２６に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を超高圧タービン２８に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１再熱器１０で過熱させ、再熱蒸気として第２超々高圧タービン２７に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第２再熱器１１で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力でプライマリ発電機２１を駆動するようになっている。
【００５３】
また、第１超々高圧タービン２６および超高圧タービン２８のプライマリタービン軸２０は、第１超々高圧タービン２６の出口側および超高圧タービン２８の出口側のそれぞれにグランド部１２を備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５を介して他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給する端部グランド蒸気管１６を備えている。
【００５４】
また、第２超々高圧タービン２７および高圧タービン４のプライマリタービン軸２０は、第２超々高圧タービン２７の出口側および高圧タービン４の出口側のそれぞれにグランド部１２を備えるとともに、それらのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５を供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させ、その合流蒸気の一部を他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第２実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００５５】
このように、本実施形態は、プライマリタービン系１８に第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５を備え、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００５６】
図７は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第７実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００５７】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、軸継手１で接続するタービン軸２に蒸気の流れに沿って順に配置する超々高圧タービン３０、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を超々高圧タービン３０に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再熱器２５で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１低圧タービン６および第２低圧タービン７のそれぞれに供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機８を駆動するようになっている。なお、超々高圧タービン３０は、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用し、超々高圧、超々高温の蒸気に対して強度が充分に保証できるようになっている。また、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７は、左右対称に配列された翼列の中間部分に流入した蒸気を両端部に流す対向流構造になっている。
【００５８】
一方、超々高圧タービン３０は、その入口側および出口側のタービン軸２に、また高圧タービン４は、その入口側のタービン軸２にグランド部１２をそれぞれ備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５に供給する端部グランド蒸気管１６を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００５９】
また、高圧タービン４は、その出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排気管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。
【００６０】
このように、本実施形態は、超々高圧タービン３０、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を互いにタービン軸２で軸直結させ、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００６１】
図８は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第８実施形態を示す概略系統図である。なお、第２実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００６２】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、プライマリタービン系１８のプライマリタービン軸２０に蒸気の流れに沿って順に配置する超々高圧タービン３０、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を超々高圧タービン３０に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再熱器２５で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力でプライマリ発電機２１を駆動するようになっている。
【００６３】
また、超々高圧タービン３０は、その入口側および出口側のプライマリタービン軸２０に、また高圧タービン４は、その出口側のブライマリタービン軸２０に、それぞれグランド部１２を備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５を介して他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給する端部グランド蒸気管１６，１６を備えている。
【００６４】
また、高圧タービン４のプライマリタービン軸２０は、その出口側にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５を介して供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させ、その合流蒸気の一部を他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第２実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００６５】
このように、本実施形態は、プライマリタービン系１８に超々高圧タービン３０、第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５を備え、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、熱効率を向上させることができる。
【００６６】
図９は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第９実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００６７】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、軸継手１で接続するタービン軸２に蒸気の流れに沿って順に配置する第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、第４超々高圧タービン３２、第５超々高圧タービン３３、第６超々高圧タービン３４、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を第１、第３、第５高圧タービン２６，３１，３３のそれぞれに供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を超々高圧タービン２８に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１再熱器１０で過熱させ、再熱蒸気として第２、第４、第６超々高圧タービン２７，３２，３４のそれぞれに供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第２再熱器１１で過熱させ、再熱蒸気として順次、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７に供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機８を駆動するようになっている。なお、第１〜第６超々高圧タービン２６，２７，３１〜３４、超高圧タービン２８、高圧タービン４のそれぞれは、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用し、超々高圧、超々高温の蒸気に対して強度が充分に保証できるようになっている。また、第１超々高圧タービン２６および第２超々高圧タービン２７と、第３超々高圧タービン３１および第４超々高圧タービン３２と、第５超々高圧タービン３３および第６超々高圧タービン３４とのそれぞれは、一つのケーシング内に収容された一体構造になっている。また、中圧タービン５、第１低圧タービン６および第２低圧タービン７のそれぞれは、左右対称に配列された翼、中間部分に流入した蒸気を両端部に流す対向流構造になっている。
【００６８】
一方、第１超々高圧タービン２６、第３超々高圧タービン３１、第５超々高圧タービン３３および超高圧タービン２８のそれぞれは、各出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からシール蒸気を中圧タービン排気管１５に供給する端部グランド蒸気管１６を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。
【００６９】
また、第２超々高圧タービン２７、第４超々高圧タービン３２、第６超々高圧タービン３４および高圧タービン４のそれぞれは、各出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、それらのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００７０】
このように、本実施形態は、第１超々高圧タービン２６、第３超々高圧タービン３１、第４超々高圧タービン３２、第５超々高圧タービン３３、第６超々高圧タービン３４、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８のそれぞれを互いにタービン軸２で軸直結させ、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、プラント出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、プラント熱効率を向上させることができる。
【００７１】
図１０は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第１０実施形態を示す概略系統図である。なお、第２実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００７２】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、プライマリタービン系１８のプライマリタービン軸２０に蒸気の流れに沿って順に配置する第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、第４超々高圧タービン３２、第５超々高圧タービン３３、第６超々高圧タービン３４、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を第１超々高圧タービン２６、第３超々高圧タービン３１、第５超々高圧タービン３３に供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を超高圧タービン２８に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１再熱器１０で過熱させ、再熱蒸気として第２超々高圧タービン２７、第４超々高圧タービン３２、第６超々高圧タービン３４のそれぞれに供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第２再熱器１１で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力でプライマリ発電機２１を駆動するようになっている。
【００７３】
また、第１超々高圧タービン２６、第３超々高圧タービン３１、第５超々高圧タービン３３、超高圧タービン２８のプライマリタービン軸２０は、各出口側にグランド部１２を備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５を介して他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給する端部グランド蒸気管１６を備えている。
【００７４】
また、第２超々高圧タービン２７、第４超々高圧タービン３２、第６超々高圧タービン３４、高圧タービン４のプライマリタービン軸２０は、各出口側にグランド部１２を備え、それらのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させ、その合流蒸気の一部を他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第２実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００７５】
このように、本実施形態は、プライマリタービン系１８に第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、第４超々高圧タービン３２、第５超々高圧タービン３３、第６超々高圧タービン３４、超高圧タービン２８、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、プラント出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、プラント熱効率を向上させることができる。
【００７６】
図１１は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第１１実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００７７】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、軸継手１で接続するタービン軸２に蒸気の流れに沿って順に配置する第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の第１、第２、第３超々高圧タービン２６，２７，３１のそれぞれに供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再熱器２５で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を第１低圧タービン６、第２低圧タービン７のそれぞれに供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機８を駆動するようになっている。なお、第１〜第３超々高圧タービン２６，２７，３１および高圧タービン４のそれぞれは、タービンノズル、タービン翼、タービンロータ等のタービン部品を重量比３５％以上のＮｉを含むＮｉ基合金鋼またはオーステナイト系鋼で作製したものを使用し、超々高圧、超々高温の蒸気に対して強度が充分に保証できるようになっている。また、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７のそれぞれは、中間部分に流入したさ蒸気を両端部に流す対向流構造になっている。
【００７８】
一方、第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７および第３超々高圧タービン３１のそれぞれは、入口側および出口側のそれぞれのタービン軸２に、また高圧タービン４は、その入口側のタービン軸２に、グランド部１２をそれぞれ備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からシール蒸気を中圧タービン排気管１５に供給する端部グランド蒸気管１６を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。
【００７９】
また、高圧タービン４は、その出口側のタービン軸２にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させて他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第１実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００８０】
このように、本実施形態は、第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、高圧タービン４、中圧タービン５、第１低圧タービン６、第２低圧タービン７、発電機８のそれぞれを互いにタービン軸２で軸直結させ、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、プラント出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、プラント熱効率を向上させることができる。
【００８１】
図１２は、本発明に係る蒸気タービンプラントの第１２実施形態を示す概略系統図である。なお、第２実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。
【００８２】
本実施形態に係る蒸気タービンプラントは、プライマリタービン系１８のプライマリタービン軸２０に蒸気の流れに沿って順に配置する第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生した超々高圧、超々高温の蒸気を第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１のそれぞれに供給し、ここで膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を高圧タービン４に供給して再び膨張仕事をさせ、膨張後のタービン排気を再熱器２５で過熱させ、再熱蒸気として中圧タービン５に供給して膨張仕事をさせ、その際に発生する動力でプライマリ発電機２１を駆動するようになっている。
【００８３】
また、第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７および第３超々高圧タービン３１のそれぞれは、入口側および出口側のそれぞれのプライマリタービン軸２０に、また高圧タービン４は、その入口側のプライマリタービン軸２０に、グランド部１２をそれぞれ備え、それらのグランド部１２のうち、中間からのシール蒸気を高圧タービン排気管１３に供給する中間グランド蒸気管１４を備え、高圧タービン４からのタービン排気に合流させて高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図る一方、端部からのシール蒸気を中圧タービン排気管１５を介して他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給する端部グランド蒸気管１６を備えている。
【００８４】
また、高圧タービン４は、その出口側のプライマリタービン軸２０にグランド部１２を備え、そのグランド部１２からのシール蒸気を端部グランド蒸気管１６を介して中圧タービン排気管１５に供給するグランド蒸気排出管２９を備え、中圧タービン５からのタービン排気に合流させ、その合流蒸気の一部を他の高圧給水加熱器（図示せず）に供給し、給水を予熱させて熱回収を図っている。なお、他の構成部分は、第２実施形態の構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００８５】
このように、本実施形態は、プライマリタービン系１８に第１超々高圧タービン２６、第２超々高圧タービン２７、第３超々高圧タービン３１、高圧タービン４、中圧タービン５、プライマリ発電機２１を備え、ボイラ９から発生する、例えば圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ２）、温度６５０℃以上の超々高圧、超々高温の蒸気を用いて膨張仕事をさせるとともに、グランド部１２からのシール蒸気を給水加熱器の給水の予熱源として活用するので、プラント出力をより一層増加させることができ、熱の有効利用の下、プラント熱効率を向上させることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明のとおり、本発明に係る蒸気タービンプラントは、超々高圧、超々高温の蒸気を用いて蒸気タービンに膨張仕事をさせるとともに、蒸気タービンに備えたグランド部からのシール蒸気を給水の予熱源として活用するので、プラント出力をより一層増加させることができ、熱の有効活用の下、プラント熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気タービンプラントの第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】本発明に係る蒸気タービンプラントの第２実施形態を示す概略系統図。
【図３】本発明に係る蒸気タービンプラントの第３実施形態を示す概略系統図。
【図４】本発明に係る蒸気タービンプラントの第４実施形態を示す概略系統図。
【図５】本発明に係る蒸気タービンプラントの第５実施形態を示す概略系統図。
【図６】本発明に係る蒸気タービンプラントの第６実施形態を示す概略系統図。
【図７】本発明に係る蒸気タービンプラントの第７実施形態を示す概略系統図。
【図８】本発明に係る蒸気タービンプラントの第８実施形態を示す概略系統図。
【図９】本発明に係る蒸気タービンプラントの第９実施形態を示す概略系統図。
【図１０】本発明に係る蒸気タービンプラントの第１０実施形態を示す概略系統図。
【図１１】本発明に係る蒸気タービンプラントの第１１実施形態を示す概略系統図。
【図１２】本発明に係る蒸気タービンプラントの第１２実施形態を示す概略系統図。
【符号の説明】
１  軸継手
２  タービン軸
３  超々高圧タービン
４  高圧タービン
５  中圧タービン
６  第１低圧タービン
７  第２低圧タービン
８  発電機
９  ボイラ
１０  第１再熱器
１１  第２再熱器
１２  グランド部
１３  高圧タービン排気管
１４  中間グランド蒸気管
１５  中圧タービン排気管
１６  端部グランド蒸気管
１７  グランド蒸気排出管
１８  プライマリタービン系
１９  セカンダリタービン系
２０  プライマリタービン軸
２１  プライマリ発電機
２２  シール蒸気排出管
２３  セカンダリタービン軸
２４  セカンダリ発電機
２５  再熱器
２６  第１超々高圧タービン
２７  第２超々高圧タービン
２８  超高圧タービン
２９  グランド蒸気排出管
３０  超々高圧タービン
３１  第３超々高圧タービン
３２  第４超々高圧タービン
３３  第５超々高圧タービン
３４  第６超々高圧タービン
【図１】
0004322433.tif 000002
【図２】
0004322433.tif 000003
【図３】
0004322433.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004322433.tif 000006
【図６】
0004322433.tif 000007
【図７】
0004322433.tif 000008
【図８】
0004322433.tif 000009
【図９】
0004322433.tif 000010
【図１０】
0004322433.tif 000011
【図１１】
0004322433.tif 000012
【図１２】
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