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JPS648162B2 - - Google Patents
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JPS648162B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS648162B2
JPS648162B2 JP7138781A JP7138781A JPS648162B2 JP S648162 B2 JPS648162 B2 JP S648162B2 JP 7138781 A JP7138781 A JP 7138781A JP 7138781 A JP7138781 A JP 7138781A JP S648162 B2 JPS648162 B2 JP S648162B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
turbine
cooling
exhaust
temperature
Prior art date
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Expired
Application number
JP7138781A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57188707A (en
Inventor
Shinichi Morya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS57188707A publication Critical patent/JPS57188707A/ja
Publication of JPS648162B2 publication Critical patent/JPS648162B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26Double casings; Measures against temperature strain in casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超高温蒸気タービンにおける内部車室
水平フランジ締付ボルトの冷却方法に関するもの
である。
内部車室と外部車室との二重車室構造を備えた
蒸気タービンにおける内部車室の水平フランジ締
付ボルトの冷却は、従来一般に第1図のような方
法が用いられている。
この図は内部車室13を上下に分解して上半部
を取除き、タービンロータを取除いた状態を示し
ている。内部車室13の上,下半部を結合するた
め、内部車室13の水平フランジ37にはタービ
ン軸の中心線ABを挾んで両側にボルト孔29
a,29b……29gが設けられ、比較的大きい
遊隙を介して締付ボルト28a,28b……28
gが挿通されている。
図においてA側は高圧蒸気の流入側、B側は排
気側である。A側からB側に至る蒸気流路の途中
に冷却蒸気取入孔30を設け、付記矢印のごとく
ボルト28c,28d……28gを順次に通過し
た後、冷却蒸気出口32を経て外部車室11内に
流出する冷却蒸気流路が設けられている。
上記の構造から容易に理解されるように、ター
ビン排気側に近いボルト28aおよび同28bは
冷却されない。このような構造が用いられている
理由は次のごとくである。
(イ) タービンの駆動蒸気はA側からB側に流動し
つつ圧力・温度が降下する。従つてタービンを
構成している部材もA側は高温、B側は低温で
あり、締付ボルトも左方から28a,28b…
…28gの順に高温となる。このため、左端付
近の締付ボルト28a,28bは冷却の必要度
が小さい。
(ロ) 冷却蒸気取入孔30から冷却蒸気を取り入れ
て冷却蒸気出口32から外部車室11内に放出
するためには、冷却蒸気取入孔30を外部車室
11内の圧力よりも若干高圧の個所に連通させ
ねばならない。即ち、このタービンの排気側に
おける蒸気の圧力は外部車室11内の圧力と等
しいので、タービン排気を用いて冷却しようと
しても、排気には冷却蒸気出口32まで流動す
るに必要な差圧が無い。
従来、一般の高温蒸気タービンにおいては、前
述の第1図のような締付ボルト冷却方法で実用上
充分であつたが、近時、570℃以上の超高温ター
ビンが開発されるに伴い、前述のような締付ボル
ト冷却方法では不充分となり、内部車室の水平フ
ランジ締付ボルトの全数を排気蒸気で冷却する必
要を生じた。その事情を次に略述する。
たとえば、主蒸気温度650℃、排気温度約530℃
といつた超高温高圧タービンにおいては、主蒸気
圧力も350Kg/cm2・gというように、従来の246
Kg/cm2・g程度の高圧タービンに比して約1.4倍
となり、締付ボルトに生じる応力も大きくなつて
いる。
一方、耐熱高抗張力ボルトの材料的な改良も行
われているが、現状において約570℃が実用的に
耐えられる限度である。従つて前記のように主蒸
気温度650℃程度の超高温蒸気を使用するには、
従来のような冷却方法(第1図)では充分でな
い。
上述の超高温高圧タービンは第2図のようにし
て発電プラントの構成機器として使用される。
超高温高圧蒸気はスーパーヒータ1から超高温
高圧タービン2に供給される。この超高温高圧タ
ービン2は、高圧タービン4、中圧タービン6、
および低圧タービン7と同一軸心状に直結されて
発電機9を駆動する。
超高温高圧タービン2の排気は第1段再熱器3
を経て高圧タービン4に供給され、その排気は第
2段再熱器5を経て中圧タービン6に、次いで低
圧タービン7に供給され、その排気は復水器8に
導かれる。
以上のように用いられる超高温高圧タービン2
の冷却用蒸気としては、当該タービン2の排気を
使用することが最も望ましい。たとえば矢印Cの
ようにスーパーヒータ1の入口から高圧低温の蒸
気を抽出して超高温高圧タービン2の冷却用蒸気
として用いようとすると、配管系統の構造および
超高温高圧タービン2の内部構造が複雑となるの
で好ましくない。
本発明は以上の事情に鑑みて為され、その目的
とするところは、二重車室構造を有する蒸気ター
ビンにおいて、当該タービンの排気を用いて、内
部車室水平フランジ締付ボルトの全数を、簡単な
構成で有効に冷却し得る方法を提供しようとする
ものである。
第3図は、第4図と第5図とについて後述する
ごとく本発明を適用すべき超高温高圧タービンの
全体的構造を示す縦断面図である。
350Kg/cm2・g,650℃の蒸気は主蒸気入口管1
0に供給され、耐熱のため球形に作られた外部車
室11の壁を貫通し、内部車室13内に設けられ
たノズルボツクス14に導かれる。
上記のノズルボツクス14および数段からなる
ダイヤフラム17で加速された蒸気は動翼16を
回転させてロータ15に回転エネルギーを与え、
約530℃の排気となつて外部車室11内に流出し、
排気口25から次の機器(第1段再加熱器)に流
動する。12は伸縮継手、18,19,20はシ
ヤフトグランド、21,22は主軸受、23,2
4はメカニカルシールである。
本発明は、前記の目的を達成するため、当該タ
ービンの排気蒸気を冷却蒸気として用い、これを
水平フランジ締付ボルトの排気側締付ボルトから
順次に主蒸気入口側締付ボルトに流動させるとと
もに、上記の排気側締付ボルトを通過した蒸気を
タービンロータのシヤフトグランド中間抽出ライ
ンに連通せしめることにより、前記の冷却用蒸気
の流路の出,入口間に流動に必要な差圧を生じさ
せ、内部車室の水平フランジ締付ボルト全数を低
温の排気蒸気で冷却することを特徴とする。
次に、本発明の一実施例を第4図および第5図
について説明する。
第4図は、第3図に示した超高温高圧蒸気ター
ビンに本発明にかかる冷却方法を適用するために
構成した冷却蒸気流路部分を含む縦断面であり、
第5図は、外部車室の上半と内部車室の上半とを
取り外し、ロータの中央部を切除した状態の平面
図で、従来の冷却方法を用いた第1図と対応する
図である。
本発明においては、冷却用の蒸気を当該タービ
ンを駆動している蒸気を途中から抽出することな
く、駆動を終つた排気を用いる。即ち、二重構造
車室からなる蒸気タービンにおいて、内部車室内
で仕事を終つて外部車室の中に流出した蒸気を冷
却用の蒸気として用いる。
従来の方法は第1図のように段落の途中から蒸
気を分流させて冷却を行つたので、冷却蒸気出口
32を外部車室11内に開口せしめておくことに
よつて冷却蒸気流を生ぜしめるための差圧が得ら
れたが、本発明においては前述のように外部車室
内の排気を冷却用蒸気として用いるために、冷却
蒸気流路の末端を外部車室内よりも圧力の低い個
所に連通させねば冷却蒸気の流動に必要な差圧が
得られない。本発明においては、冷却を終つた蒸
気を、タービンロータのシヤフトグランド中間抽
出ラインに流出せしめて上記の差圧を生じさせ
る。
上述の方法の一例を第5図について具体的に説
明すると次のごとくである。高圧側シヤフトグラ
ンドのパツキングは、一般に、No.1パツキング1
9aとNo.2パツキング19bとに区分され、その
中間に形成される蒸気だめ35に中間リーク抽出
口36を設けて差圧調整が行われる。本例におい
ては冷却蒸気出口32′を連絡管33と蒸気通路
34とによつて前記の中間リーク抽出口36に接
続する。これにより、前記のNo.1パツキング19
aが受け持つている差圧が冷却蒸気取入口30′
と冷却蒸気出口32′との間にかかり、外部車室
11内の蒸気の一部が次記に詳述する冷却流路を
経て中間リーク蒸気抽出口36に流動する。本例
においては、蒸気抽出口36から流出した蒸気を
給水予熱に利用して熱経済の向上をはかつてい
る。
本発明は、上述のようにして得られた差圧で流
動する冷却蒸気流を、内部車室水平フランジ37
の排気側締付ボルト28aから順次に主蒸気入口
側締付ボルト28gまで、全部の締付ボルトを経
由して流動せしめる。
本例においては、締付ボルト28a,28aか
ら同28g,28gまで、各7本の締付ボルトが
2列に配設されているので、各例ごとに、排気側
の締付ボルト28aから順次に同28b,同28
c,…を経て最後に主蒸気入口側の締付ボルト2
8gの冷却を行わせるように流路を形成してあ
る。
各締付ボルトに供給される冷却蒸気流は、水平
面内では第5図に矢印で示したようにボルトの切
線方向に吹きつけられて回転流を生じ、垂直面内
では第4図に矢印で示したように締付ボルトの長
さ方向に沿つて交互に上向き,下向きに流れ、各
締付ボルトと充分に接触してこれを冷却する。
各列の締付ボルトは主蒸気入口側に近いものほ
ど周囲温度が高く、締付ボルト28a→28gの
順に高熱を受けている。本例では上記と同じ順序
に冷却蒸気を流すので次記のように冷却が行われ
る。例えば締付ボルト28bを冷却した蒸気は、
同ボルトの熱を吸収して昇温するとともに膨脹に
のる温度降下によつて上記の昇温が若干緩和さ
れ、次の締付ボルト28cに吹きつけられる。こ
の締付ボルト28cは前行程の締付ボルト28b
よりも高熱を受けているので、前行程の締付ボル
ト28bに触れて若干昇温した蒸気で冷却するこ
とが全体的なバランスから見て合理的である。こ
のように各締付ボルトごとに、全体的なバランス
に適つた冷却が行われる。
以上説明したように、本発明は、内部車室と外
部車室との二重構造からなる蒸気タービンにおい
て、内部車室の水平フランジ締付ボルトの冷却蒸
気源として当該蒸気タービンの排気蒸気を用い、
上記の排気蒸気を水平フランジの排気側締付ボル
トから順次に主蒸気入口側締付ボルトに流動させ
るとともに、上記の排気側締付ボルトを通過し終
つた蒸気をタービンロータのシヤフトグランド中
間抽出ラインに流出せしめて前記の冷却用蒸気を
流動させるための差圧を生じさせることにより、
簡単な構成で内部車室水平フランジの締付ボルト
全数を当該蒸気タービンの排気を用いて有効に、
かつ、経済的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来一般に用いられている蒸気タービ
ンの分解平面図、第2図は超高温高圧蒸気タービ
ンを用いた発電プラントの系統図、第3図は超高
温高圧タービンの縦断面図、第4図は本発明に係
るボルトクーリング方法を実施できるように構成
した超高温高圧蒸気タービンの縦断面図、第5図
は同、一部を切断した分解平面図である。 11……外部車室、13……内部車室、18,
19……高圧側シヤフトグランド、19a……高
圧側シヤフトグランドのNo.1パツキング、19b
……同No.2パツキング、20……低圧側シヤフト
グランド、28a,28b〜28g……水平フラ
ンジ締付ボルト、29a,29b〜29g……同
ボルト孔、30,30′……冷却蒸気取入口、3
2,32′……冷却蒸気出口、33……連絡管、
36……中間リーク蒸気抽出口、37……水平フ
ランジ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内部車室と外部車室との二重車室構造からな
    る蒸気タービンにおいて、上記蒸気タービンの排
    気蒸気を前記内部車室の水平フランジ締付ボルト
    の冷却用蒸気として使用し、前記の排気蒸気を水
    平フランジの排気側締付ボルトから順次に主蒸気
    入口側締付ボルトまで流動せしめるとともに、排
    気側締付ボルトを通過し終つた蒸気をタービンロ
    ータのシヤフトグランド中間抽出ラインに流出せ
    しめることにより前記冷却用蒸気の流路の出,入
    口間に適宜の差圧を生じさせて、内部車室の水平
    フランジ締付ボルトの全数を排気蒸気で冷却する
    ことを特徴とする蒸気タービンにおけるボルトク
    ーリング方法。
JP7138781A 1981-05-14 1981-05-14 Cleaning method of steam turbine bolt Granted JPS57188707A (en)

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JP7138781A JPS57188707A (en) 1981-05-14 1981-05-14 Cleaning method of steam turbine bolt

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JPS57188707A JPS57188707A (en) 1982-11-19
JPS648162B2 true JPS648162B2 (ja) 1989-02-13

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044663U (ja) * 1990-04-27 1992-01-16

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044663U (ja) * 1990-04-27 1992-01-16

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