JP6877962B2 - Manufacturing method of steam turbine partition plate, steam turbine and steam turbine partition plate - Google Patents
Manufacturing method of steam turbine partition plate, steam turbine and steam turbine partition plate Download PDFInfo
- Publication number
- JP6877962B2 JP6877962B2 JP2016223358A JP2016223358A JP6877962B2 JP 6877962 B2 JP6877962 B2 JP 6877962B2 JP 2016223358 A JP2016223358 A JP 2016223358A JP 2016223358 A JP2016223358 A JP 2016223358A JP 6877962 B2 JP6877962 B2 JP 6877962B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner ring
- flow direction
- steam
- steam turbine
- partition plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
本発明は、蒸気タービン仕切板、蒸気タービン及び蒸気タービン仕切板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a steam turbine partition plate, a steam turbine, and a method for manufacturing a steam turbine partition plate.
蒸気タービンは、蒸気が通過する内部通路において、静翼と動翼が交互に複数段設置される。動翼は、ロータ軸と一体であり、蒸気圧力を受けて、ロータ軸を回転させる。動翼と動翼の間には、ノズルの役割を果たす静翼が設置された仕切板が設置される。仕切板は、静翼が設置された部分以外は、隔壁となっており、各動翼間の気密性が保たれる。図4及び図5に示すように、仕切板51は、車室に固定されるリング状の板状部材である外輪52と、ロータ軸側に設置されるリング状の板状部材である内輪54と、外輪52の内周端部と内輪54の外周端部の間に設置される静翼53などを備える。
In the steam turbine, stationary blades and moving blades are alternately installed in a plurality of stages in an internal passage through which steam passes. The rotor blades are integral with the rotor shaft and receive steam pressure to rotate the rotor shaft. A partition plate with a stationary blade that acts as a nozzle is installed between the moving blades. The partition plate is a partition plate except for the part where the stationary blades are installed, and the airtightness between the moving blades is maintained. As shown in FIGS. 4 and 5, the
下記の特許文献1では、内輪と静翼、及び、外輪と静翼が互いに嵌合して仕切板を構成し、溶接工程と焼鈍工程を省くという技術が開示されている。下記の特許文献2では、静翼を溶接せずに嵌合させて組み付けた場合、上下二分割した内輪又は外輪の接合面付近で、静翼にかかる荷重が他の部分に比べて大きくなるという端部効果を抑制する技術が開示されている。下記の特許文献3では、360°の内輪を構成する上下二分割の分割内輪同士を連結して、内輪の倒れを防止する技術が開示されている。
図4に示すように、従来、内輪54と静翼53の間、外輪52と静翼53の間には、溶接がリング状に全周方向にわたって施されていたため、溶接工程と焼鈍工程に多くの作業時間を要していた。溶接部分は、例えば図4中の符号Mで示されている部分である。また、火力発電に用いられる蒸気タービンでは、嵌め合わせによる溶接作業の軽減や省略が行われるものがある。例えば、図5に示すように、外輪52と内輪54との間で静翼53を嵌め込み、これを移動しないように固定するため、押え板61を用いる場合がある。押え板61は、内輪54側にボルト65によって固定され、内輪54側から静翼53側へ径方向に突出した形状を有する。押え板61の突出部62は、静翼53に形成された凹部64と係止して、静翼53の周方向の移動が拘束される。
As shown in FIG. 4, conventionally, welding is performed between the
図5に示すように、仕切板51では、内輪54の厚さ、すなわち、蒸気流れ方向の長さL6が、静翼53の翼53bの蒸気流れ方向の長さL5に比べて長い。これにより、仕切板51の内輪54の剛性を高めて、蒸気圧力による変形を抑制することができる。例えば、静翼53の翼53bの蒸気流れ方向の長さL5に対して、内輪54の蒸気流れ方向の長さL6は、長くなっている。静翼53は、下流側の動翼5に対して蒸気を効果的に噴射させるため、静翼53の翼53bは、静翼53の蒸気流れ方向の長さL4のうち上流側部分よりも略中央付近から下流側端部にかけて設けられる。
As shown in FIG. 5, in the
また一方では、図5に示すように、内輪54と接合される静翼53の接合部分であるインナーシュラウド53aにおいて、押え板61を、仕切板51の上流側に設置する際には、静翼53の蒸気流れ方向の上流側において、押え板61の突出部62と係止できる凹部64を形成しておく必要がある。そのため、静翼53は、翼53bとインナーシュラウド53aの間には蒸気流れ方向の下流側へと後退する段差部が設けられて、翼53bは外周側(図5の紙面下方側)にあるインナーシュラウド53aが蒸気流れの上流側へ突出した形状を有する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the
このように、この静翼53は、翼53bが、蒸気流れ方向の中央付近から下流側のみに長さL5で形成されるのに対して、静翼53のインナーシュラウド53aが、内輪54との接合にあたっての接合長さは、内輪54の蒸気流れ方向の長さL6と同じになっている。すなわと、インナーシュラウド53aが、蒸気流れ方向の上流端側から下流端側の全てにわたって長さL6で形成される。そのため、このような静翼53を削り出し加工によって製作する場合、図5の破線によるハッチング部分(長さL6と長さL5の差に相当する部分)で示すように、翼53bよりも蒸気流れ方向の上流側の部分を削り除去する加工をする必要があるため、余分な削り代を設けることになる。そのため、無駄な材料費や作業工数が発生するという問題がある。
Thus, the
また、地熱発電に用いられる蒸気タービンでは、地熱蒸気が蒸気タービンに供給され、蒸気タービンは、地熱蒸気によって駆動される。このとき、地熱蒸気に含まれるスケールSが、上流側に設置された押え板61やボルト65で形成される小さな段差溝を起点にその周辺に蓄積されることがあり、静翼53が閉塞したり腐食したりする要因の一つになるおそれがある。
Further, in a steam turbine used for geothermal power generation, geothermal steam is supplied to the steam turbine, and the steam turbine is driven by geothermal steam. At this time, the scale S contained in the geothermal steam may be accumulated around a small step groove formed by the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、内輪と静翼を溶接せずに接合するとき、静翼を削り出し加工によって製作する場合において、余分な削り代を低減することが可能な蒸気タービン仕切板、蒸気タービン及び蒸気タービン仕切板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and reduces an extra cutting allowance when the inner ring and the stationary blade are joined without welding and the stationary blade is manufactured by cutting. It is an object of the present invention to provide a steam turbine partition plate, a steam turbine, and a method for manufacturing a steam turbine partition plate, which are possible.
上記課題を解決するために、本発明の蒸気タービン仕切板、蒸気タービン及び蒸気タービン仕切板の製造方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る蒸気タービン仕切板は、車室に固定された板状部材であり、周方向に配置されてリング状の外輪を構成する複数の外輪部材と、ロータ軸側に設置された板状部材であり、周方向に配置されてリング状の内輪を構成する複数の内輪部材と、前記外輪の内周端部と、前記内輪の外周端部の間に支持され、翼が形成された静翼部材と、前記内輪部材における蒸気流れ方向の下流側の面に設置され、前記内輪部材から前記静翼部材側へ突出した突出部を有する複数の押え板と、前記静翼部材における前記蒸気流れ方向の下流側の面において凹状に形成され、前記突出部と係止する凹部とを備え、前記静翼部材に形成された前記内輪部材と接合する接合部は、前記蒸気流れ方向の長さが、前記内輪部材の前記蒸気流れ方向の長さよりも短いことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the following means are adopted in the method for manufacturing the steam turbine partition plate, the steam turbine and the steam turbine partition plate of the present invention.
That is, the steam turbine partition plate according to the present invention is a plate-shaped member fixed to the passenger compartment, and is installed on the rotor shaft side with a plurality of outer ring members arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped outer ring. A wing is formed by being supported between a plurality of inner ring members which are plate-shaped members and are arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped inner ring, an inner peripheral end portion of the outer ring, and an outer peripheral end portion of the inner ring. A plurality of holding plates installed on a surface of the inner ring member on the downstream side in the steam flow direction and having protrusions protruding from the inner ring member toward the stationary wing member, and the stationary wing member. The joint portion formed in a concave shape on the surface on the downstream side in the steam flow direction, provided with the protrusion and the recess for locking, and joined with the inner ring member formed on the stationary blade member is the length in the steam flow direction. The inner ring member is shorter than the length in the steam flow direction.
この構成によれば、内輪部材における蒸気流れ方向の下流側の面には、内輪部材から静翼部材へ突出した突出部が設置されており、押え板の突出部は、静翼部材における蒸気流れ方向の下流側の面に形成された凹状の凹部と係止する。これにより、突出部が凹部と係止して、静翼部材の周方向の移動が拘束される。また、静翼部材には、内輪部材と接合する接合部が形成されており、静翼部材における接合部は、蒸気流れ方向の長さが、内輪部材の蒸気流れ方向の長さよりも短い。そして、内輪部材及び静翼部材は、蒸気流れ方向の下流側の蒸気流れ方向に交わる径方向の面において、突出部と凹部によって互いに係止されていることから、静翼部材における接合部の蒸気流れ方向の上流側端部は、内輪部材の蒸気流れ方向の上流側端部よりも下流側に位置する。したがって、内輪部材及び静翼部材が、蒸気流れ方向の上流側の面において互いに係止される場合に比べて、静翼部材における接合部の長さを短くすることができる。その結果、翼を含む静翼部材を形成する際に、蒸気流れ方向の接合部の長さと静翼部材の長さの差により生じる余分な削り代を低減できる。また、突出部と凹部が、蒸気流れ方向の下流側に位置することから、蒸気流れ方向の上流側に位置する場合に比べて、押え板やボルトで形成される小さな段差溝を起点にしたスケールが付着しにくい。 According to this configuration, a protrusion protruding from the inner ring member to the stationary blade member is installed on the surface of the inner ring member on the downstream side in the steam flow direction, and the protruding portion of the holding plate is the steam flow in the stationary blade member. It locks with a concave recess formed on the surface on the downstream side in the direction. As a result, the protruding portion is locked with the concave portion, and the movement of the stationary blade member in the circumferential direction is restricted. Further, the stationary blade member is formed with a joint portion to be joined to the inner ring member, and the length of the joint portion in the stationary blade member in the steam flow direction is shorter than the length of the inner ring member in the steam flow direction. Since the inner ring member and the stationary blade member are locked to each other by the protruding portion and the concave portion on the radial surface intersecting the steam flow direction on the downstream side in the steam flow direction, the steam at the joint portion in the stationary blade member. The upstream end in the flow direction is located downstream of the upstream end in the steam flow direction of the inner ring member. Therefore, the length of the joint portion in the stationary blade member can be shortened as compared with the case where the inner ring member and the stationary blade member are locked to each other on the surface on the upstream side in the steam flow direction. As a result, when forming the stationary blade member including the blade, it is possible to reduce the extra cutting allowance caused by the difference between the length of the joint portion in the steam flow direction and the length of the stationary blade member. In addition, since the protrusions and recesses are located on the downstream side in the steam flow direction, the scale starts from a small step groove formed by a holding plate or a bolt as compared with the case where the protrusion and the recess are located on the upstream side in the steam flow direction. Is hard to adhere.
上記発明において、前記内輪部材の前記蒸気流れ方向の長さは、前記接合部の前記蒸気流れ方向の長さの1.5倍から2.5倍でもよい。 In the above invention, the length of the inner ring member in the steam flow direction may be 1.5 to 2.5 times the length of the joint portion in the steam flow direction.
上記発明において、前記突出部は、前記内輪の周方向に沿って、前記内輪部材に複数設置され、前記複数の押え板が設置される位置にそれぞれ対応して、複数の溝部が、前記内輪部材に形成され、複数の前記突出部が設置される位置にそれぞれ対応して、複数の前記凹部が、前記静翼部材に形成されてもよい。 In the above invention, a plurality of the projecting portions are installed on the inner ring member along the circumferential direction of the inner ring, and a plurality of groove portions correspond to the positions where the plurality of pressing plates are installed. The plurality of recesses may be formed in the stationary wing member corresponding to the positions where the plurality of protrusions are installed.
この構成によれば、押え板の突出部と接合部の凹部が、前記内輪の周方向に沿って複数設置されることから、内輪部材と静翼部材が確実に固定され、静翼部材の周方向の移動が更に拘束される。 According to this configuration, since a plurality of recesses of the protrusion and the joint of the presser plate are installed along the circumferential direction of the inner ring, the inner ring member and the stationary blade member are securely fixed, and the circumference of the stationary blade member is peripherally fixed. Directional movement is further constrained.
上記発明において、前記静翼部材は、前記翼の内周側で前記蒸気流れ方向の上流側に関し、前記接合部の端面と前記内輪の内周端面の間に段差部が設けられて、前記内輪の前記内周端面が、前記蒸気流れ方向の上流側へ突出した形状を有してもよい。 In the above invention, the stationary blade member is provided with a step portion between the end surface of the joint portion and the inner peripheral end surface of the inner ring with respect to the upstream side in the steam flow direction on the inner peripheral side of the blade, and the inner ring is provided. The inner peripheral end surface of the above may have a shape protruding toward the upstream side in the steam flow direction.
本発明に係る蒸気タービンは、ロータ軸と、前記ロータ軸に設置された動翼と、前記動翼に隣接して設置された、請求項1から4のいずれか1項に記載の蒸気タービン仕切板とを備える。
The steam turbine partition according to any one of
上記発明において、前記蒸気タービン仕切板は、衝動段に設置されることが望ましい。 In the above invention, it is desirable that the steam turbine partition plate is installed in the impulse stage.
上記発明において、蒸気タービンは、地熱蒸気が供給され、前記地熱蒸気の少なくとも一部を含む蒸気によって駆動されてもよい。 In the above invention, the steam turbine may be supplied with geothermal steam and may be driven by steam containing at least a part of the geothermal steam.
本発明に係る蒸気タービン仕切板の製造方法は、車室に固定された板状部材であり、周方向に配置されてリング状の外輪を構成する複数の外輪部材と、ロータ軸側に設置された板状部材であり、周方向に配置されてリング状の内輪を構成する複数の内輪部材と、前記外輪の内周端部と、前記内輪の外周端部の間に支持され、翼が形成された静翼部材とを備え、前記静翼部材に形成された前記内輪部材と接合する接合部は、蒸気流れ方向の長さが、前記内輪部材の前記蒸気流れ方向の長さよりも短いことを特徴とする蒸気タービン仕切板の製造方法であって、前記内輪部材から前記静翼部材側へ突出した突出部を有する複数の押え板を、前記内輪部材における前記蒸気流れ方向の下流側の面に形成された溝に設置するステップと、前記静翼部材における前記蒸気流れ方向の下流側の面において凹状に形成された凹部に対して、前記突出部を係止させるステップとを備える。 The method for manufacturing a steam turbine partition plate according to the present invention is a plate-shaped member fixed to the passenger compartment, and is installed on a rotor shaft side with a plurality of outer ring members arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped outer ring. A wing is formed by being supported between a plurality of inner ring members which are plate-shaped members and are arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped inner ring, an inner peripheral end portion of the outer ring, and an outer peripheral end portion of the inner ring. The joint portion provided with the stationary blade member and joined with the inner ring member formed on the stationary blade member has a length in the steam flow direction shorter than the length in the steam flow direction of the inner ring member. A method for manufacturing a steam turbine partition plate, which is characterized in that a plurality of holding plates having protrusions protruding from the inner ring member toward the stationary blade member are provided on a surface of the inner ring member on the downstream side in the steam flow direction. It includes a step of installing in the formed groove and a step of locking the protruding portion with respect to the concave portion formed in a concave shape on the surface of the stationary blade member on the downstream side in the steam flow direction.
本発明によれば、内輪と静翼を溶接せずに接合するとき、静翼を削り出し加工によって製作する場合において、余分な削り代を低減することができる。 According to the present invention, when the inner ring and the stationary blade are joined without being welded, an extra cutting allowance can be reduced when the stationary blade is manufactured by cutting.
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係る蒸気タービンは、図1に示すように、蒸気が通過する内部通路10において、ロータ軸6の軸方向へ静翼(静翼部材)3と動翼5が交互に複数段設置される。各動翼5は、ロータ軸6と一体であり、蒸気の流れと圧力を受けて、ロータ軸6を回転させる。動翼5と動翼5の間には、複数枚の翼3bが配置された静翼3が設置された蒸気タービン仕切板1が設置される。複数ある各蒸気タービン仕切板1は、複数の静翼3が設置された部分以外は、隔壁となっており、動翼5間の気密性が保たれる。
なお、本実施形態に適用される蒸気は、水蒸気、地熱蒸気を少なくとも一部に含む蒸気であるが、有機ランキンサイクル(ORC)発電システムにおける低沸点媒体の媒体蒸気等でもよい。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the steam turbine according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the stationary blades (static blade members) 3 and the moving
The steam applied to this embodiment is steam containing at least a part of steam and geothermal steam, but may be medium steam of a low boiling medium in an organic Rankine cycle (ORC) power generation system.
蒸気タービン仕切板1は、車室7に固定されるリング状の板状部材である外輪2と、ロータ軸6側に設置されるリング状の板状部材である内輪4と、外輪2の内周端部と内輪4の外周端部の間に設置される静翼3などを備える。本実施形態に係る蒸気タービン仕切板1は、例えば蒸気タービンの衝動段に設置される。
The steam
蒸気タービン仕切板1は、内輪4の内周側にロータ軸6が組み込まれる。そのため、蒸気タービン仕切板1は、組立や分解点検時の作業性を考慮して、本実施形態では上下2分割の半リング(180度リング)形状とされており、外輪2及び内輪4それぞれが2分割されている。
In the steam
以下では、図2に示すように、蒸気タービン仕切板1が分割された、蒸気タービン仕切板1を構成する周方向180°分の半リング状の部材を仕切板部1Aという。また、外輪2が分割された、外輪2を構成する周方向180°分の半リング状の部材を分割外輪2A(又は外輪部材)といい、内輪4が分割された、内輪4を構成する周方向180°分の半リング状の部材を分割内輪4A(又は内輪部材)という。
In the following, as shown in FIG. 2, a semi-ring-shaped member having a circumferential direction of 180 °, which constitutes the steam
蒸気タービン仕切板1を組み立てる際には、一方の分割外輪2Aの内周端部の溝部2aに静翼3のアウターシュラウド3cを配置する。また、一方の分割内輪4Aの外周端部の凸状の突起部4aに静翼3のインナーシュラウド(接合部)3aを配置する。そして、順次に複数の静翼3を配置していき、一方の仕切板部1Aとする。同様にして、他方の分割外輪2Aの内周端部と他方の分割内輪4Aの外周端部に静翼3を順次配置して、他方の仕切板部1Aとする。
When assembling the steam
その後、一方の仕切板部1Aの分割外輪2Aの外周端部を車室7の内壁面に固定した後、ロータ軸6を分割内輪4Aの内周端部に配置する。そして、他方の仕切板部1Aの分割内輪4Aの内周端部がロータ軸6に対応するようにして、他方の仕切板部1Aを配置して、他方の仕切板部1Aの分割外輪の外周端部を車室7の内壁に固定する。つまり、二つの分割外輪2A、及び、二つの分割内輪4Aは、静翼3を挟持した状態で、蒸気タービン仕切板1が組み立てられることになる。
After that, the outer peripheral end of the split
図2では、蒸気タービン仕切板1の下側半分の部分である仕切板部1Aのみが示されており、この下側半分の仕切板部1Aには、上側半分の部分である仕切板部(図示せず。)が配置される。
In FIG. 2, only the
図2に示すように、分割外輪2Aの内周端部には、その中心部に沿って溝部2aが形成されている。つまり、分割外輪2Aの内周端部にはその周面に沿って、径方向外側に延びる凹状の溝部2aが形成されている。一方、分割内輪4Aの外周端部には、その中心部に沿って突起部4aが形成されている。つまり、分割内輪4Aの外周端部にはその周面に沿って、径方向外側に延びる凸状の突起部4aが形成されている。なお、図示はしないが、上側半分の仕切板部も同様にして、分割外輪2Aの内周端部には溝部が形成され、分割内輪の外周端部には突起部が形成されている。そして、下側半分の仕切板部1Aと上側半分の仕切板部とを連結した際には、分割外輪2Aの溝部2a同士が連続し、分割内輪4Aの突起部4a同士が連続することになる。
As shown in FIG. 2, a
分割外輪2Aと分割内輪4Aとの間には、静翼3が配置される。つまり、複数の静翼3が周方向に沿って配列されることになる。静翼3は、インナーシュラウド3a、翼3b、及びアウターシュラウド3cを有しており、翼3bはインナーシュラウド3a及びアウターシュラウド3cに挟持された状態となっている。蒸気流れが生じたとき、隣り合う二枚の翼3bの間に形成される隙間が、動翼5へ向かい蒸気を噴出すノズルとしての機能を果たす。
A
インナーシュラウド3aの内周端部には、分割内輪4Aの突起部4aに嵌合する嵌合溝3dがその内周端部に沿って形成され、アウターシュラウド3cの外周端部には、分割外輪2Aの溝部2aに嵌合する嵌合突起3eがその外周端部に沿って形成されている。
また、分割内輪4Aの平坦面4bは、上側半分の分割内輪の平坦部と連結される。
At the inner peripheral end of the
Further, the
本実施形態に係る静翼3に形成されたインナーシュラウド3aは、内輪4と接合する。内輪4における蒸気流れの下流側の面4cには、内輪4から静翼3へ径方向に突出した突出部12が形成された押え板11が複数箇所に設置されている。突出部12は、静翼3のインナーシュラウド3aにおける蒸気流れ方向の下流側の面3fに形成された凹部14と係止する。押え板11は、周方向に複数個所配置されている。本実施形態では、周方向180°分の半リング状の分割内輪4Aに例えば3箇所配置されているが、この数に限定されなく、内輪4のサイズや静翼3のサイズなどから適宜に選定される。押え板11の突出部12が凹部14と係止することにより、分割内輪4Aに対する静翼3の周方向の移動が拘束される。
The
また、図1に示すように、押え板11が蒸気流れ方向の下流側の面3fに形成されることから、蒸気流れ方向の上流側に位置する上流側端面3gに対しては、押え板11の突出部12との係止を考慮する必要がなくなる。従い、分割内輪4Aに対して、静翼3の翼3bにおけるインナーシュラウド3aの蒸気流れ方向の上流側端面3gは、分割内輪4Aの蒸気流れ方向の上流側端面4dよりも下流側に位置することができる。
Further, as shown in FIG. 1, since the
したがって、図5のような内輪54と静翼53のインナーシュラウド53aが、蒸気流れ方向の上流側の面54a,53cにおいて互いに係止される場合に比べて、インナーシュラウド3aの長さL1を短くすることができる。その結果、翼3bを含むインナーシュラウド3aに対して、インナーシュラウド3aと接する分割内輪4Aの蒸気流れ方向の上流側に位置する上流側端面4dは、蒸気流れ方向の上流側へ突出した形状となる。
Thus, the
インナーシュラウド3aの蒸気流れ方向の長さL1は、内輪4の蒸気流れ方向の長さL3よりも短く、静翼3の翼3bの蒸気流れ方向の長さL2とほぼ同等である。そのため、静翼3を削り出し加工によって製作する際は、蒸気流れ方向のインナーシュラウド3aの長さL1と翼3bの長さL1の差により生じる無駄な削り代が少ない。なお、内輪4の蒸気流れ方向の長さL3は、例えば、静翼3のインナーシュラウド3aの長さL1及び翼3bの蒸気流れ方向の長さL2に対して、1.5倍から2.5倍である。これにより、蒸気タービン仕切板1の内輪4の剛性を高めて、蒸気圧力による変形を抑制することができる。
The length L 1 of the
上述のような蒸気タービン仕切板1を組み立てる際には、例えば、分割外輪2Aが車室7の内壁面に固定される。この固定の際には、結合部(図示せず。)を車室7の内壁面及び分割外輪2Aの外周端部に形成しておき、これらの結合部によって分割外輪2Aを車室7の内壁面に固定する。その後、分割外輪2Aの内周端部に沿って形成された溝部2aに対して、静翼3のアウターシュラウド3cに形成された嵌合突起3eを嵌合させて、分割外輪2Aの内周端部に沿って静翼3を配設する。また、分割内輪4Aに形成された突起部4aを、静翼3のインナーシュラウド3aに形成された嵌合溝3dに嵌合させて配設する。順次に複数の静翼3のアウターシュラウド3cの嵌合突起3eを、分割外輪2Aに嵌合させて配設して、また、分割内輪4Aに形成された突起部4aに、静翼3のインナーシュラウド3aに形成された嵌合溝3dに嵌合させて配設することを行う。
When assembling the steam
このようにして、仕切板部1Aを形成した後、蒸気タービンのロータ軸6が分割内輪4Aの内周端部にシール部材(図示せず。)を介して配置される。その後、下側半分の分割内輪4Aと上側半分の分割内輪とを連結する。この際、動翼5が配設されたロータ軸6は上側半分の分割内輪の内周端部に配置されることになる。
After forming the
一方では、上側半分の分割内輪に対しても同様に行われ、上側半分の分割内輪4Aの外周端部に形成された突起部4aに対して、静翼3のインナーシュラウド3aに形成された嵌合溝3dに嵌合させる。また、上側半分の分割外輪2Aの内周端部に沿って形成された溝部2aに対して静翼3のアウターシュラウド3cに形成された嵌合突起3eに嵌合させる。これにより、上側半分の仕切板部が形成される。これによって、蒸気タービン仕切板1が組み立てられることになる。
On the other hand, the same is performed for the split inner ring of the upper half, and the fitting formed on the
さらに、本実施形態では、内輪4の蒸気流れ下流側の面4cと、静翼3の蒸気流れ下流側の面3fには、複数の押え板11が設置される
外輪2の内周端部と内輪4の外周端部の間には、複数の静翼3が周方向に列状に配置されている。押え板11の突出部12が静翼3に形成された凹部14と係止することによって、静翼3の周方向の移動が拘束される。また、上側半分の仕切板部1Aにも同様に、分割内輪4Aと静翼3とは、突起部4aとインナーシュラウド3aの嵌合溝3dとの嵌合に加えて、押え板11が設置されて突出部12と凹部14との係止がされている。その結果、組立や分解点検時において仕切板部1Aを吊り上げたとき、分割内輪4Aが位置ずれを生じたり、落下するのを防止することにも寄与する。
Further, in the present embodiment, on the
押え板11は、図1に示すように、板状部材であり、内輪4に対して例えばボルト15によって固定される。内輪4には、蒸気流れ下流側の面4c側に、内周端部から外周に向けて凹状の溝部13が形成されており、押え板11が溝部13内に設置される。溝部13の深さは、押え板11の厚さと略同一である。これにより、押え板11が溝部13内に設置されたとき、内輪4の面4cと押え板11の外面が略同一面となる。
As shown in FIG. 1, the
押え板11には、図3に示すように、板厚方向に対して平行方向に貫通孔16が形成されており、貫通孔16内にボルト15を挿入できる。本実施形態では1枚の押え板11に対して、二つの貫通孔16が形成され、2本のボルト15で、押え板11を内輪4(分割内輪4A)に固定することによって、押え板11自体の回動を防止して位置固定が確実にできる。内輪4の面4cには、2本のボルト15の固定位置に対応して、溝部13内に貫通孔17が形成され、貫通孔17にはネジ溝が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、押え板11が配設される位置にある静翼3には、蒸気流れ方向の下流側の面3f側に凹状の凹部14が形成されており、押え板11の突出部12が凹部14内に設置される。凹部14の深さは、押え板11の厚さと略同一である。これにより、押え板11の突出部12が凹部14内に設置されたとき、蒸気流れ方向の下流側の面3fと押え板11の外面が略同一面となる。
Further, the
押え板11の一端部側に形成された突出部12は、内輪4に固定される側とは反対側になる外周側を向くように配設されている。突出部12は、押え板11が内輪4に固定されているとき、内輪4から静翼3側へと突出している。突出部12の側面は、静翼3に形成された凹部14の内壁面と接触し、突出部12が凹部14と係止する。
The protruding
押え板11は、各静翼3に対して1枚ずつ設置する必要はなく、図2に示すように、複数個の静翼3を間に挟んで、間隔を空けて配置される。本実施形態では、分割内輪4Aに例えば3箇所配置されている。押え板11は、内輪4の周方向に沿って、複数個が内輪4に設置される。複数の押え板11が設置される位置に対応して、複数の凹部14が静翼3に形成されている。これにより、突出部12を有する押え板11と凹部14が、内輪4の周方向に沿って複数設置されることから、内輪4と静翼3が確実に固定され、静翼3の周方向の移動が更に拘束される。
It is not necessary to install one pressing
押え板11を設置する手順としては、まず、外輪2の内周端部に静翼3を固定配置し、内輪4の外周端部を静翼3に固定した後、溝部13内に押え板11を設置する。このとき、静翼3に形成された凹部14内に、押え板11の突出部12を嵌合する。
As a procedure for installing the
そして、ボルト15を貫通孔16へ挿入して内輪4の貫通孔17と螺合し、押え板11を内輪4へ固定する。その結果、内輪4側から突出部12が径方向に突出した状態で、突出部12が、静翼3の凹部14と係止する。
Then, the
以上、本実施形態によれば、次の効果が得られる。
内輪4における蒸気流れ方向の下流側の面4cには、内輪4から静翼3へ径方向に突出した突出部12が形成された押え板11が設置されており、突出部12は、静翼3における蒸気流れ方向の下流側の面3fに形成された凹部14と係止する。これにより、突出部12が凹部14と係止して、静翼3の周方向の移動が拘束される。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
On the
また、静翼3には、内輪4と接合するインナーシュラウド3aが形成されており、静翼3におけるインナーシュラウド3aは、蒸気流れ方向の長さL1が、内輪4の蒸気流れ方向の長さL3よりも短い。これは、押え板11が内輪4における蒸気流れ方向の下流側の面4cに配設されて、蒸気流れ方向の上流側に位置する上流側端面4dに配設する必要がない。このため、蒸気流れの上流側に関して、静翼3は、翼3bとインナーシュラウド3aとこれに接する内輪4の間に段差部が設けられる。段差部は、翼3bの内周側にあるインナーシュラウド3aに対して、内輪4の蒸気流れ方向の上流側に位置する上流側端面4dが蒸気流れの上流側へ突出した形状を有する。そして、内輪4及び静翼3は、蒸気流れ方向の下流側の面4c,3fにおいて、突出部12と凹部14によって互いに係止されている。図1に示すように、静翼3におけるインナーシュラウド3aの蒸気流れ方向の上流側端面3gは、内輪4の蒸気流れ方向の上流側に位置する上流側端面4dよりも下流側に位置する。
Further, the
したがって、図5に示すように、内輪54及び静翼53が、押え板61によって、蒸気流れ方向の上流側の面54a,53cにおいて互いに係止される場合に比べて、本実施形態では、静翼3におけるインナーシュラウド3aの長さL1を短くすることができる。その結果、翼3bを含む静翼3を削り出し加工によって製作する際に生じる余分な削り代を低減できる。また、押え板11の突出部12と凹部14が、蒸気流れ方向の下流側に位置することから、図5に示すように、押え板61が上流側に設置される場合に比べて、押え板11の周囲にスケールが付着しにくい。特に、本実施形態に係る蒸気タービンを地熱発電に用いられる蒸気タービンに適用した場合、地熱蒸気が蒸気タービンに供給され、蒸気タービンは、地熱蒸気によって駆動される。このとき、押え板11やボルト15で形成される小さな段差溝を起点にして周囲にスケールが付着しにくくなり、静翼3が閉塞したり腐食したりすることを抑制できる。
Therefore, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the
1 :蒸気タービン仕切板
1A :仕切板部
2 :外輪
2A :分割外輪(外輪部材)
2a :溝部
3 :静翼(静翼部材)
3a :インナーシュラウド(接合部)
3b :翼
3c :アウターシュラウド
3d :嵌合溝
3e :嵌合突起
3f :面
3g :上流側端面
4 :内輪
4A :分割内輪(内輪部材)
4a :突起部
4b :平坦面
4c :面
4d :上流側端面
5 :動翼
6 :ロータ軸
7 :車室
10 :内部通路
11 :押え板
12 :突出部
13 :溝部
14 :凹部
15 :ボルト
16 :貫通孔
17 :貫通孔
51 :仕切板
52 :外輪
53 :静翼
53a :インナーシュラウド
53b :翼
53c :面
54 :内輪
54a :面
61 :押え板
62 :突出部
64 :凹部
65 :ボルト
1: Steam
2a: Groove 3: Static blade (static blade member)
3a: Inner shroud (joint)
3b:
4a:
Claims (8)
ロータ軸側に設置された板状部材であり、周方向に配置されてリング状の内輪を構成する複数の内輪部材と、
前記外輪の内周端部と、前記内輪の外周端部の間に支持され、翼が形成された静翼部材と、
前記内輪部材における蒸気流れ方向の下流側の面に設置され、前記内輪部材から前記静翼部材側へ突出した突出部を有する複数の押え板と、
前記静翼部材における前記蒸気流れ方向の下流側の面において凹状に形成され、前記突出部と係止する凹部と、
を備え、
前記静翼部材に形成された前記内輪部材と接合する接合部は、前記蒸気流れ方向の長さが、前記内輪部材の前記蒸気流れ方向の長さよりも短いことを特徴とする蒸気タービン仕切板。 A plurality of outer ring members that are plate-shaped members fixed to the passenger compartment and are arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped outer ring.
A plate-shaped member installed on the rotor shaft side, and a plurality of inner ring members arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped inner ring.
A stationary blade member supported between the inner peripheral end of the outer ring and the outer peripheral end of the inner ring to form a wing.
A plurality of pressing plates installed on the surface of the inner ring member on the downstream side in the steam flow direction and having protrusions protruding from the inner ring member toward the stationary blade member.
A recess formed in a concave shape on the surface of the stationary blade member on the downstream side in the steam flow direction and engaging with the protrusion,
With
The joint portion formed on the stationary blade member and joined to the inner ring member is a steam turbine partition plate characterized in that the length in the steam flow direction is shorter than the length in the steam flow direction of the inner ring member.
前記複数の押え板が設置される位置にそれぞれ対応して、複数の溝部が、前記内輪部材に形成され、
複数の前記突出部が設置される位置にそれぞれ対応して、複数の前記凹部が、前記静翼部材に形成される請求項1又は2に記載の蒸気タービン仕切板。 A plurality of the protruding portions are installed on the inner ring member along the circumferential direction of the inner ring.
A plurality of grooves are formed in the inner ring member corresponding to the positions where the plurality of holding plates are installed.
The steam turbine partition plate according to claim 1 or 2, wherein the plurality of recesses are formed in the vane member corresponding to the positions where the plurality of protrusions are installed.
前記ロータ軸に設置された動翼と、
前記動翼に隣接して設置された、請求項1から4のいずれか1項に記載の蒸気タービン仕切板と、
を備える蒸気タービン。 With the rotor shaft
The rotor blades installed on the rotor shaft and
The steam turbine partition plate according to any one of claims 1 to 4, which is installed adjacent to the rotor blade.
A steam turbine equipped with.
前記内輪部材から前記静翼部材側へ突出した突出部を有する複数の押え板を、前記内輪部材における前記蒸気流れ方向の下流側の面に形成された溝に設置するステップと、
前記静翼部材における前記蒸気流れ方向の下流側の面において凹状に形成された凹部に対して、前記突出部を係止させるステップと、
を備える蒸気タービン仕切板の製造方法。
A plate-shaped member fixed to the passenger compartment, a plurality of outer ring members arranged in the circumferential direction to form a ring-shaped outer ring, and a plate-shaped member installed on the rotor shaft side, arranged in the circumferential direction. The stationary wing member includes a plurality of inner ring members forming a ring-shaped inner ring, a stationary wing member supported between the inner peripheral end portion of the outer ring and the outer peripheral end portion of the inner ring, and a wing is formed. The joint portion to be joined to the inner ring member formed in is a method for manufacturing a steam turbine partition plate, characterized in that the length in the steam flow direction is shorter than the length in the steam flow direction of the inner ring member. ,
A step of installing a plurality of holding plates having protrusions protruding from the inner ring member toward the stationary blade member in a groove formed on a surface of the inner ring member on the downstream side in the steam flow direction.
A step of locking the protruding portion with respect to a concave portion formed in a concave shape on a surface of the stationary blade member on the downstream side in the steam flow direction.
A method of manufacturing a steam turbine partition plate comprising.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016223358A JP6877962B2 (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Manufacturing method of steam turbine partition plate, steam turbine and steam turbine partition plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016223358A JP6877962B2 (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Manufacturing method of steam turbine partition plate, steam turbine and steam turbine partition plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018080629A JP2018080629A (en) | 2018-05-24 |
| JP6877962B2 true JP6877962B2 (en) | 2021-05-26 |
Family
ID=62197620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016223358A Active JP6877962B2 (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Manufacturing method of steam turbine partition plate, steam turbine and steam turbine partition plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6877962B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109113798A (en) * | 2018-08-27 | 2019-01-01 | 广东惠州天然气发电有限公司 | A kind of gas turbine fixed blade ring |
| CN114704338B (en) * | 2022-03-09 | 2023-12-08 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | Vertical assembly positioning structure of dynamic and static parts of steam turbine |
-
2016
- 2016-11-16 JP JP2016223358A patent/JP6877962B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018080629A (en) | 2018-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103375180B (en) | Turbine diaphragm construction | |
| EP2666969B1 (en) | Turbine diaphragm construction | |
| CN101220757B (en) | Steam turbine | |
| US10724404B2 (en) | Vane, gas turbine, ring segment, remodeling method for vane, and remodeling method for ring segment | |
| JP5665724B2 (en) | Stator blade cascade, method of assembling stator blade cascade, and steam turbine | |
| EP3339576B1 (en) | Gas turbine | |
| EP3042043B1 (en) | Turbomachine bucket having angel wing seal for differently sized discouragers and related fitting method | |
| CN102767399B (en) | The method of turbine diaphragm assembly and assembling turbine guide plate assembly | |
| JP2008291846A (en) | Method of centering cutter teeth on shrouded turbine blades | |
| WO2016014057A1 (en) | Stator vane system usable within a gas turbine engine | |
| JP2001073703A (en) | Element or blade of fluid operation for turbo machine | |
| JP6877962B2 (en) | Manufacturing method of steam turbine partition plate, steam turbine and steam turbine partition plate | |
| JP5094510B2 (en) | Clearance seals in turbomachine blades | |
| EP3032149B1 (en) | Sealing device, rotating machine, and method for manufacturing sealing device | |
| CN106917645B (en) | Steam turbine rotor seal radial key components, related assemblies and steam turbines | |
| JP4326315B2 (en) | Wing ring structure | |
| JP5751950B2 (en) | Gas turbine and gas turbine repair method | |
| JP6824714B2 (en) | Steam turbine rotor seal key components, related assemblies, and steam turbines | |
| JP6568971B2 (en) | Turbine nozzle plate assembly | |
| JP4363149B2 (en) | Turbine seal structure, seal stator, and turbine nozzle segment | |
| JP6856368B2 (en) | Steam turbine rotor seal sliding key components, related assemblies, and steam turbines | |
| JP2017106454A (en) | Steam turbine nozzle segment with complete sidewall and integral hook design | |
| JP2004036546A (en) | Steam turbine partition plate | |
| JP2006207597A (en) | Steam turbine partitioning plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20191113 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200819 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210330 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210428 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6877962 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |