蒸汽涡轮机.pdf

本发明提供了一种在能够降低蒸汽涡轮机的安装高度的同时，易于进行蒸汽涡轮机的维护的蒸汽涡轮机设备。在内置有涡轮机的涡轮机壳体由上半个壳体(101)和下半个壳体(102)的蒸汽涡轮机中，在上半个壳体(101)上设置通过主蒸汽配管供给蒸汽的喷嘴(105)，并且在形成上半个壳体(101)的配设区域之外的位置处，将从主阀(90)起的向喷嘴(105)进行供给的主蒸汽配管(11)以可分离的方式形成。

权利要求书
1.  一种蒸汽涡轮机设备，内置有涡轮机的涡轮机壳体由上半个壳体和下半个壳体构成，其特征在于：
在所述上半个壳体上设置有通过主蒸汽配管供给的蒸汽的喷嘴，在构成所述上半个壳体的配设区域之外的位置，将从主阀起的向所述喷嘴进行供给的主蒸汽配管以可分离的方式形成。

2.  一种蒸汽涡轮机设备，内置有涡轮机的涡轮机壳体由上半个壳体和下半个壳体构成，其特征在于：
在所述上半个壳体上设置有通过主蒸汽配管供给的蒸汽的喷嘴，在所述上半个壳体的配设区域之外，形成连接主阀和所述喷嘴的主蒸汽配管的法兰。

3.  一种蒸汽涡轮机设备，内置有涡轮机的涡轮机壳体由上半个壳体和下半个壳体构成，其特征在于：
在所述上半个壳体上设有构成蒸汽入口的喷嘴，在一端与主阀相连的主蒸汽配管的另一端，在构成所述上半个壳体的配设区域之外的位置形成法兰，通过配管连接该主蒸汽配管的法兰和所述喷嘴。

4.  一种蒸汽涡轮机设备，内置有涡轮机的涡轮机壳体由上半个壳体和下半个壳体构成，其特征在于：
将从主阀起的供给蒸汽的主蒸汽配管连接在所述上半个壳体和下半个壳体的接合部，在构成所述上半个壳体以及下半个壳体的配设区域之外的位置，以可分离的方式形成该主蒸汽配管。

5.  根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机设备，其特征在于：采取由上半个壳体以及下半个壳体夹入所述主蒸汽配管的方式进行连接的结构。

6.  根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机设备，其特征在于：在与所述涡轮机壳体的连接部可回转地形成与所述涡轮机壳体连接的主蒸汽配管。

说明书蒸汽涡轮机
技术领域
本发明涉及蒸汽涡轮机设备。
背景技术
对于以往的蒸气涡轮机设备，例如，在专利文献1特开昭60-159310号公报(图2)中所记载的。在该特开昭60-159310号公报中披露了以下内容，即：在设有内外壳体的双重壳体的蒸汽涡轮机中，通过间隔壁将内部壳体和外部壳体之间的空间部划分为使一部分主蒸汽沿内部壳体外表面流动通过所得到的第1蒸汽通道以及使冷却蒸汽沿外部壳体的内表面流动通过的冷却蒸汽所得到的第2蒸汽通道，在所述第1，第2蒸汽流动通道中设置开关装置，因此，即使在蒸汽涡轮机频繁的起动、停止，也能够抑止内、外壳体的热应力。另外，还披露了这样的结构，即：使从锅炉供给主蒸汽的主蒸汽管与外部壳体上部相连，并设有排气孔，其用于排出在涡轮机的各个区段进行工作的排气蒸汽并向下一个涡轮机输送。
一般情况下，为了在蒸汽涡轮机的维护时易于拆卸上半个壳体，从锅炉设备等蒸汽发生设备向蒸汽涡轮机供给主蒸汽的主蒸汽配管采用了与下半个壳体相连的结构。因此，由于必须在蒸汽涡轮机的下部设置用于布置大口径主蒸汽配管的空间，会加高涡轮机的布置高度，从而使放置涡轮机的建筑物形成高层化。
另一方面，如前面特开昭60-159310号公报所述，在采用使与涡轮机壳体相连的主蒸汽配管连接至涡轮机壳体上部的情况下，在维护中分解·搬运涡轮机壳体时，由于连接至所述壳体上部的主蒸汽配管会发生干涉，因此，难以进行维护作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸汽涡轮机设备，其能够降低蒸汽涡轮机的安装高度，同时，易于进行蒸汽涡轮机的维护。
为了实现上述目的，在本发明的蒸汽涡轮机设备中，内置有涡轮机的涡轮机壳体由上半个壳体和下半个壳体构成，所述蒸汽涡轮机设备的特征在于：在所述上半个壳体设置通过主蒸汽配管供给蒸汽的喷嘴，并且在设置构成所述上半个壳体的区域之外的位置处，从主阀起的向所述喷嘴进行供给的主蒸汽配管以可分离的方式形成。
根据本发明，提供了一种能够降低蒸汽涡轮机的安装高度的同时，易于进行蒸汽涡轮机的维护的蒸汽涡轮机设备。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例的将主蒸汽配管与涡轮机上半部分相连的结构图(剖面图)。
图2是将主蒸汽配管与涡轮机上半部分相连的结构图(平面图)。
图3为蒸汽涡轮机设备的整体示意图。
图4为显示因热延伸使蒸汽涡轮机壳体移动的状态的视图。
图5为将主蒸汽配管连接在上下半个壳体之间的结构图。
图6为通过上下半个壳体夹住主蒸汽配管的结构图。
图7为上下半个壳体的主蒸汽配管法兰的连接部的槽结构图。
图8为热延伸的吸收结构图。
图中
10，11  主蒸汽配管            12  短管
13  主蒸汽配管端部法兰结构    14  主蒸汽配管法兰
15  主蒸汽配管轴中心          90  主阀
100  蒸汽涡轮机               101  上半个壳体
102  下半个壳体               103  涡轮机转子
104  涡轮机叶片               105  喷嘴
106  主蒸汽配管喷嘴部         107  蒸汽涡轮机壳体主蒸汽连接部槽结构
110  高压蒸汽涡轮机           130  中压蒸汽涡轮机
140  低压蒸汽涡轮机           210  高压主蒸汽配管
220  低温再进加热蒸汽配管     230  低压主蒸汽配管
500  锅炉设备                 600  发电机
700  冷凝器               720  轴流排气冷凝器
850  蒸汽涡轮机安装面     900  放置涡轮机的建筑
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的一个实施例。
图3显示本实施例的蒸汽涡轮机设备的示意图。本实施例的蒸汽涡轮机设备由以下装置构成：由蒸汽驱动的蒸汽涡轮机100，产生驱动蒸汽的锅炉设备500，通过涡轮机的转动而驱动的发电机600，将由锅炉设备产生的蒸汽供给至涡轮机的主蒸汽配管10，将由蒸汽涡轮机排出的蒸汽冷凝的轴流排气冷凝器700。另外，蒸汽涡轮机100，发电机600设置在蒸汽涡轮机安装面850上。另外，蒸汽涡轮机100由高压蒸汽涡轮机110，中压蒸汽涡轮机130构成，主蒸汽配管10由将从锅炉设备500产生的高压蒸汽导入高压蒸汽涡轮机110的高压主蒸汽配管210，将中压蒸汽导入中压蒸汽涡轮机130的中压主蒸汽配管230(高温再进加热蒸汽配管)构成。连接了主蒸汽配管10的蒸汽涡轮机100中，在后面所述的涡轮机壳体地蒸汽入口中设有喷嘴105。
图1为从涡轮机轴向观察本实施例的蒸汽涡轮机设备的剖面图。由前面所述的锅炉设备500产生的高压、中压，低压或再加热蒸汽经主蒸汽配管10(高压主蒸汽配管210，中压主蒸汽配管230(高温再加热蒸汽配管))，主蒸汽调节阀，截止阀等主阀90，通过连接主阀90和喷嘴105的主蒸汽配管11后，由蒸汽涡轮机100的壳体的喷嘴105供给至蒸汽涡轮机100内。所述蒸汽涡轮机100的壳体由上半个壳体101和下半个壳体102构成。作为蒸汽涡轮机100入口的喷嘴105设置在蒸汽涡轮机100的上半个壳体101上。通过采用这种结构，如图3所示，由于将主蒸汽配管10设置在比蒸汽涡轮机100的轴中心线高的位置处，因此，不会因主蒸汽配管10对主蒸汽涡轮机100的安装高度造成制约，以便可以将蒸汽涡轮机100自身安装在较低位置处。
此处，主蒸汽配管10因设备运转时和设备停止时的温度差产生热延伸以及收缩，从而对固定的锅炉设备500以及蒸汽涡轮机100产生反作用力力矩。如图4所示，即使在主蒸汽配管10与蒸汽涡轮机的下半个壳体102相连时，通常也可以通过下半个壳体102，涡轮机转子103，涡轮机叶片104以及上半个壳体101的重量抑制这些反作用力，从而蒸汽涡轮机100的位置不会因所述反作用力而变化。但是，对于在运转时，在配管热延伸状态下以不产生反作用力的方式进行调整并安装的叶片而言，在运转停止时，由于主蒸汽配管10收缩会产生反向的反作用力。因此，在蒸汽涡轮机维护时等，若拆卸上半个壳体和涡轮机转子，涡轮机叶片等，则由于整体重量较轻，因此，在拆卸时剩余的下半个壳体的位置可能会伴随主蒸汽配管的热延伸而移动。
另一方面，根据本实施例，在蒸汽涡轮机100运转时和停止时，虽然会由主蒸汽配管10的热延伸或收缩产生反作用力，但是，在维护时，通过分解上半个壳体101以及涡轮机转子103，涡轮机叶片104等能够减轻作用于下半个壳体102上的重量，从而在主蒸汽配管10与下半个壳体102相连时，不会发生由其重量加压的蒸汽涡轮机100的移动。即，如图1所示，在使主蒸汽配管10与上半个壳体101相连时，在维护时，通过使主蒸汽配管10和下半个壳体102完全分离，因此，主蒸汽配管10的热延伸·收缩不会传递至下半个壳体102。
在蒸汽涡轮机100的维护时，可以仅分解蒸汽涡轮机100的上半个壳体101，从而不必拆卸下半个壳体102。如图4所示，在使主蒸汽配管10与下半个壳体102相连的现有技术中，由于不必分解主蒸汽配管10和下半个壳体102，因此，在进行维护时，易于实施必要的上半个壳体101的拆卸。然而，如图1所示，因为主蒸汽配管10与上半个壳体101相连，在进行上半个壳体101的分解时，必须使主蒸汽配管10与上半个壳体101分离。因此，在本实施例中，设有用于使上半个壳体101与主蒸汽配管10分离的法兰(主蒸汽配管喷嘴部106)。通过将所述主蒸汽配管喷嘴部106设置在喷嘴105和主阀90之间(上半个壳体101的不止区域外)，以此方式，在分解上半个壳体101后能够方便进行不会阻碍维护的搬运。
在蒸汽涡轮机100的上半个壳体101分解后的搬运时，虽然，首先使其朝垂直方向移动，从没有周围干涉物的位置向其它方向搬运，但是，希望在沿垂直方向搬运上半个壳体101时，分离的主蒸汽配管11或主阀90不会产生干涉。因此，如图2所示，通过在宽度比上半个壳体101垂直搬运时发生干涉的宽度宽的位置处设置分离上半个壳体101和主蒸汽配管11或主阀90的法兰14，从而能够容易地实现搬运。
如上所述，在将法兰14的位置设置在与蒸汽涡轮机100中上半个壳体101的喷嘴105分离的位置处时，在蒸汽涡轮机100的上半个壳体101的分解·搬运时，必须一起搬运长度延伸至分离的法兰14的位置的主蒸汽配管11。在这种情况下，搬运重量很重，搬运也不便利，并且搬运后的放置场所也必须是较宽的范围。因此，如图1所示，通过在主阀90和喷嘴105之间的主蒸汽配管11上设置具有适当长度的短管12，并且使所示短管12分离，可以无障碍地实施分解后的搬运。所述短管12的长度应被设计为能够在蒸汽涡轮机100的上半个壳体101分解搬运时，达到主阀90不干涉的位置。
具有上述结构的蒸汽涡轮机100即使用于以往的高台面式发电设备也不会产生故障。并且，其可以适用于在使主蒸汽配管10与以往的蒸汽涡轮机100的下半个壳体102相连时难以实现的低台面式发电设备。
因此，如图1所示，将与以往的蒸汽涡轮机100的下半个壳体102相连的高压，中压，低压或再加热主蒸汽配管10与蒸汽涡轮机100的上半个壳体101相连，并且如图2所示，将主蒸汽配管10的主阀90的位置设置于在对蒸汽涡轮机100进行维护时不与上半个壳体101的分解·搬运发生干涉的适当位置处，即比蒸汽涡轮机100的上半个壳体101的宽度尺寸宽的位置等处。具体来说，在形成上半个壳体101的布置区域外的位置处，以可分离的方式构成主蒸汽配管11。其原因在于：在连接主阀和喷嘴的主蒸汽配管的途中，以分离结构形成法兰，并且使所述法兰形成在构成上半个壳体101的设置区域外的位置处。另外，如图1所示，设置连接蒸汽涡轮机100的上半个壳体101和由主阀90伸出的主蒸汽配管11的主蒸汽配管喷嘴105的法兰106，以便能够容易地分离蒸汽涡轮机100的上半个壳体101和主阀90。另外，为了易于搬运·暂时放置分解的蒸汽涡轮机100的上半个壳体101，应在主阀90和上半个壳体喷嘴105之间设置在两端设有法兰14的短管12。
实施例2
图5为从显示本发明第2实施例的蒸汽涡轮机设备的涡轮机轴向观察的剖面图。由图1说明的蒸汽涡轮机100和主蒸汽配管11的连接部如图5所示，也可以连接在蒸汽涡轮机100的上半个壳体101和下半个壳体102之间(接合部)。此时，如图6所示，采用通过以上下壳体夹住主蒸汽配管11而连接的方法。这种情况与上述相同，如图2所示，虽然主阀90必须设置在不与蒸汽涡轮机100的上半个壳体101的分解、搬运发生干涉的位置处，但是，可以预想即使将主阀90设置在最接近蒸汽涡轮机100的位置处时也不会发生干涉，或者即使发生干涉，干涉尺寸也很小。因此，能够期望省略上述主阀90和蒸汽涡轮机100之间的短管12。另外，在本结构中，在由蒸汽涡轮机100的上半个壳体101和下半个壳体102夹住主蒸汽配管11的情况下，无需通过法兰14等分离便可以分解蒸汽涡轮机100的上半个壳体101和主蒸汽配管11。然而，在这种情况下，由于主蒸汽配管11仍保持与蒸汽涡轮机100的下半个壳体102相连，因此，在涡轮机运转时，在下半个壳体102可能会因停止时的主蒸汽配管的热延伸、收缩产生的反作用力而移动的情况下，与设有前面所述的短管12相同，通过在分解所述短管12分离后，搬运蒸汽涡轮机100的上半个壳体101，从而能够避免由热延伸、收缩产生的反作用力的影响。
另外，如前所述，在由蒸汽涡轮机100的上半个壳体101和下半个壳体102夹住并连接主蒸汽配管11的情况下，如图7所示，通过以主蒸汽配管11的端部形成法兰结构13，使上半个壳体101以及下半个壳体102的主蒸汽配管连接部形成恰好接收所述主蒸汽配管的较短部分的槽结构107，从而即使在主蒸汽配管11与蒸汽涡轮机100的壳体相连的状态下，也能够使其绕配管轴中心15转动。
此时，在以与和蒸汽涡轮机100的中心轴以及从蒸汽涡轮机100伸出的主蒸汽配管11中心轴(主蒸汽配管轴中心)呈直角的方向弯曲主蒸汽配管11后，通过采取向蒸汽涡轮机100的轴向再次弯曲的配管路线，并且以在蒸汽涡轮机100停止时不会产生主蒸汽配管10(11)的热延伸·收缩的反作用力的方式安装，如图8所示，即使在蒸汽涡轮机100运转时，沿蒸汽涡轮机100的轴向在主蒸汽配管10(11)上发生热延伸，也可以通过主蒸汽配管10(11)和蒸汽涡轮机100的连接部的转动吸收热延伸量。
通过单独采用以上说明的结构或者几种组合，结果，可以降低蒸汽涡轮机的设置高度。由此所获得的结果为：能够较低地设计建筑物，或者可以采用没有建筑物的室外式布置方法。特别是，在采用没有建筑物的较低位置的蒸汽涡轮机室外布置时，用于在进行蒸汽涡轮机的维护时吊起上半个壳体或涡轮机转子等的吊车可使用不必达到很高位置的小型设备，从而不仅能够减小维护空间，而且还可以实现安全、经济的维护。另外，在拆卸蒸汽涡轮机壳体时，不必由蒸汽涡轮机的下半个壳体及涡轮机台架承受因配管的热移动产生的反作用力，从而能够确保降低事故的发生。另外，由于能够降低涡轮机的台架，因此，能够建造可抑止土木建筑费用的经济的发电设备。