特許 6878046 蒸気タービンシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6878046

(24)【登録日】2021年5月6日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】蒸気タービンシステム

(51)【国際特許分類】

   F01K 9/00 20060101AFI20210517BHJP

   F01D 9/02 20060101ALI20210517BHJP

   F01K 7/44 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   F01K9/00 F

   F01D9/02 102

   F01K7/44 Z

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-37692(P2017-37692)

(22)【出願日】2017年2月28日

(65)【公開番号】特開2018-141452(P2018-141452A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2019年12月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(72)【発明者】

【氏名】西川 豊治

【審査官】 中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１４８０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２９４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１０３００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０１４７０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−２６５８６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ９／０２

Ｆ０１Ｋ ９／００

Ｆ０１Ｋ ７／２４

Ｆ０１Ｄ ２５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイラと、静翼及び動翼を有し、前記ボイラからの蒸気で駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を水に戻して前記ボイラに供給するための復水器とを備えてなる蒸気タービンシステムであって、
前記ボイラと前記復水器を繋ぐ復水ラインに、前記蒸気タービンからの蒸気漏出や前記蒸気タービンへの外部空気の流入を防ぐためのグランドシール蒸気ラインの蒸気の熱及び復水の回収を行うためのグランド蒸気回収復水装置が設けられ、
且つ、前記蒸気タービンの静翼が中空構造で形成され、該静翼の中空部に、前記グランドシール蒸気ラインの蒸気との熱交換により加熱された水を加熱流体として供給して前記静翼を加熱するように構成されるとともに、静翼加熱後の前記加熱流体を前記グランド蒸気回収復水装置に送り、前記復水器から前記ボイラに送る水と前記加熱流体との間で熱交換を行うように構成されていることを特徴とする蒸気タービンシステム。

【請求項2】

静翼及び動翼を有し、ボイラからの蒸気で駆動する蒸気タービンを備えてなり、
前記静翼が中空構造で形成され、該静翼の中空部に加熱流体を供給して前記静翼を加熱するように構成されるとともに、前記静翼の中空部から出た静翼加熱後の前記加熱流体を、前記蒸気タービンを駆動するための蒸気が流通する蒸気流路内の前記静翼よりも蒸気流通方向上流側であって、前記加熱流体の圧力よりも圧力が低い位置に送るように構成されていることを特徴とする蒸気タービンシステム。

【請求項3】

前記加熱流体は前記加熱された静翼よりも１つ上流側の前記動翼の間に送られることを特徴とする請求項２の蒸気タービンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸気タービンシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、蒸気タービンシステムには、例えば、ボイラと、ボイラからの蒸気で駆動する蒸気タービン（高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン、低圧蒸気タービンなど）と、各タービンの駆動で発電する発電機と、低圧蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻してボイラに供給する復水器と、これら各機器を制御する制御装置とを備えて構成したものがある。

【0003】

また、復水器とボイラの間に、例えば、蒸気タービンから抽出した蒸気との熱交換で復水器水を加熱する給水加熱器や、蒸気タービンからの蒸気漏出、蒸気タービンへの外部空気の流入を防ぐためのグランドシール蒸気系統の蒸気の熱及び復水の回収を行うためのグランド蒸気回収復水装置（ＧＳＣ）を備えている。

【0004】

一方、蒸気タービンは、ロータとステータとを備え、ロータは、軸線方向に軸状に並設された複数のロータディスクと、各ロータディスクの外周から軸線中心の径方向に突出して放射状に配設された複数の動翼とを備えている。

【0005】

ステータは、ロータを囲繞するように配設され、タービンの内部を外部から区画するケーシング本体及びケーシング本体の内周部に支持されて一体に設けられた翼環からなるケーシングと、複数の静翼とを備えている。

【0006】

また、一つのロータディスクの複数の動翼とこれに対応する静翼が一つの「段」を構成しており、蒸気タービンには、多数段の動翼、静翼が設けられている。さらに、複数の段は、動翼及び静翼の翼高さ（ロータに略直交する方向の翼の長さ）が蒸気の流通方向上流側から下流側に向かうに従い大きくなるように構成されている。

【0007】

このように構成した蒸気タービンは、蒸気が軸線方向一端側からケーシング内の蒸気流路に供給されて軸線方向他端側に流通するとともに、各段の静翼での圧力降下によって運動エネルギーが生じ、これを動翼によって回転トルクに変換し、ロータを軸線周りに回転させることができる。

【0008】

ここで、蒸気タービンの内部（ケーシングの内部）の蒸気流路では、下流段側ほどエネルギーが減少し、例えば低圧タービンの最終段（最終翼群内部）では湿りが発生する。この蒸気の湿り（水分）は様々な形態で蒸気タービンにエネルギー損失をもたらすだけでなく、水滴となって翼を浸食し、損傷させるおそれがある。特に、静翼表面に付着した粗大な水滴が静翼の後縁部から飛散して動翼に衝突することにより、エネルギーの損失だけでなく動翼の損傷を招くケースがある。

【0009】

これに対し、静翼を中空構造で形成するとともに中空部に加熱流体を流通させ、加熱流体で静翼を加熱することにより、付着しようとする水分を蒸発させ、静翼の外面に水滴等の水分が付着しないようにする手法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【0010】

さらに、静翼に中空部と蒸気流路を連通させるスリット（後縁吹出口）を設け、静翼の中空部に導入された加熱流体をスリットから蒸気流路に噴射させて回収するように構成したものもある（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１３−１４８０３９号公報

【特許文献2】特許第３６１７２１２号公報

【特許文献3】特許第５０５５４５１号公報

【特許文献4】特許第５４４９１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、上記従来のように、静翼加熱後の加熱流体をスリットを通じて蒸気タービンの主蒸気が流通する蒸気流路に噴射させる場合には、静翼の中空部の全域に加熱流体が流通する前にスリットから蒸気流路に噴射されることになるため、加熱流体によって十分に静翼を加熱することができないという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の蒸気タービンシステムは、ボイラと、静翼及び動翼を有し、前記ボイラからの蒸気で駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を水に戻して前記ボイラに供給するための復水器とを備えてなる蒸気タービンシステムであって、前記ボイラと前記復水器を繋ぐ復水ラインに、前記蒸気タービンからの蒸気漏出や前記蒸気タービンへの外部空気の流入を防ぐためのグランドシール蒸気ラインの蒸気の熱及び復水の回収を行うためのグランド蒸気回収復水装置が設けられ、且つ、前記蒸気タービンの静翼が中空構造で形成され、該静翼の中空部に、前記グランドシール蒸気ラインの蒸気との熱交換により加熱された水を加熱流体として供給して前記静翼を加熱するように構成されるとともに、静翼加熱後の前記加熱流体を前記グランド蒸気回収復水装置に送り、前記復水器から前記ボイラに送る水と前記加熱流体との間で熱交換を行うように構成されていることを特徴とする。

【0014】

本発明の蒸気タービンシステムは、静翼及び動翼を有し、ボイラからの蒸気で駆動する蒸気タービンを備えてなり、前記静翼が中空構造で形成され、該静翼の中空部に加熱流体を供給して前記静翼を加熱するように構成されるとともに、前記静翼の中空部から出た静翼加熱後の前記加熱流体を、前記蒸気タービンを駆動するための蒸気が流通する蒸気流路内の前記静翼よりも蒸気流通方向上流側であって、前記加熱流体の圧力よりも圧力が低い位置に送るように構成されていることを特徴とする。
本発明の蒸気タービンシステムでは、前記加熱流体は前記加熱された静翼よりも１つ上流側の前記動翼の間に送られてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明の蒸気タービンシステムにおいては、静翼にスリットを設けるなどして静翼の内部から加熱流体を直接蒸気流路に噴射させる従来手法と比較し、少ない流量の加熱流体で静翼を効率的に加熱して水滴などの水分を除去することができる。

【0016】

さらに、静翼加熱後の加熱流体が持つエネルギーを回収して系内で有効利用することができ、高効率の蒸気タービンシステムを実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンシステムの一例を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの一例を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの静翼及び動翼等を示す軸線に沿う方向の断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの静翼等を示す軸線に直交する方向の断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの静翼の断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンシステムの変更例を示す図（蒸気タービンの静翼及び動翼等を示す軸線に沿う方向の断面図）である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンの静翼及び動翼等を示す軸線に沿う方向の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図１から図６を参照し、本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンシステムについて説明する。
本実施形態の蒸気タービンシステム（蒸気タービンプラント）Ａは、例えば、図１に示すように、ボイラ１と、ボイラ１からの蒸気Ｐ１で駆動する蒸気タービン２（高圧蒸気タービン２ａ、中圧蒸気タービン（不図示）、低圧蒸気タービン２ｂ）と、各蒸気タービン２の駆動に従動して発電する発電機（不図示）と、低圧蒸気タービン２ｂから排出された蒸気Ｐ１を水Ｐ２に戻してボイラ１に供給するための復水器３と、これら各機器を制御する制御装置とを備えている。

【0019】

また、本実施形態の蒸気タービンシステムＡは、復水器３とボイラ１を繋ぐ復水ラインＳ１に、例えば、蒸気タービン２の排気との熱交換によって復水器３で回収した水Ｐ２を加熱してボイラ１に給水するための給水加熱器４や、蒸気タービン２からの蒸気漏出、蒸気タービン２への外部空気の流入を防ぐためのグランドシール蒸気ラインＳ２の蒸気の熱及び復水の回収を行うためのグランド蒸気回収復水装置（ＧＳＣ：グランドコンデンサー）５が設けられている。ボイラ１には復水器３で回収した水Ｐ２だけでなく、外部から水を供給するための給水ラインも接続して具備されている。

【0020】

蒸気タービン２は、図２から図４に示すように、ロータ６とステータ７とを備えて構成されている。

【0021】

ロータ６は、軸線Ｏ１方向に軸状に並設された複数のロータディスク８と、各ロータディスク８の外周から軸線Ｏ１中心の径方向外側に突出して放射状に配設された複数の動翼９とを備えている。

【0022】

ステータ７は、ロータ６を囲繞するように配設され、蒸気タービン２の内部を外部から区画するケーシング本体１０及びケーシング本体１０の内周部に支持されて一体に設けられた翼環（外環）１１からなるケーシング１２と、翼環１１から径方向内側に突出して放射状に配設されるとともに軸線Ｏ１方向（蒸気Ｐ１の流通方向）に所定の間隔をあけて配設された複数の静翼１３とを備えている。

【0023】

また、一つのロータディスク８に設けられ、周方向に並ぶ複数の動翼９が環状動翼群を構成し、周方向に並ぶ複数の静翼１３が環状静翼群を構成する。そして、一つのロータディスク８の複数の動翼９の一つの環状動翼群とこの環状動翼群の蒸気流通方向上流側に隣接する一つの環状静翼群で一つの「段」が構成され、蒸気タービン２には、多数段の動翼９、静翼１３が設けられている。さらに、複数の段は、動翼９及び静翼１３の翼高さ（ロータ６に略直交する方向の翼の長さ）が蒸気Ｐ１の流通方向上流側から下流側に向かうに従い大きくなるように構成されている。

【0024】

翼環１１は、ケーシング本体１０の内周部に一体に設けられるとともに円周方向に延びて円環状に配設されている。

【0025】

静翼１３は、径方向外側に設けられ、翼環１１に静翼１３の基端部を溶接などして接続するための外側シュラウド１４と、外側シュラウド１４からロータ６に向かう径方向内側に延びる静翼本体１５と、静翼本体１５の径方向内側（ロータ６側）に一体に設けられた内側シュラウド１６とを備えて形成されている。

【0026】

環状静翼群の複数の静翼１３の外側シュラウド１４はそれぞれ、周方向に向けて延び、翼環１１との間に外側キャビティ１７を形成している。これら複数の静翼１３の各外側キャビティ１７は、軸線Ｏ１よりも上方の上半部Ｔ１と、軸線Ｏ１よりも下方の下半部Ｔ２とでそれぞれ円周方向に連通し、上半部Ｔ１の外側キャビティ１７ａ（１７）と下半部の外側キャビティ１７ｂ（１７）がそれぞれ凸円弧状、凹円弧状に形成されている。

【0027】

静翼本体１５は、図５に示すように、例えば、腹側を構成する腹側部材１８と、背側を構成する背側部材１９とを備えて形成されている。また、腹側部材１８と背側部材１９はそれぞれ金属製の板状部材を互いに異なる反り方で湾曲させたものであり、腹側部材１８は、その外面／表面が静翼の腹面となるよう反り加工し、背側部材１９は、その外面／表面が静翼１３の背面となるよう反り加工して形成されている。

【0028】

静翼本体１５は、腹側部材１８と背側部材１９をそれぞれ静翼１３の腹側部２０と背側部２１を構成するように組み付け、静翼１３の前縁部８ａと後縁部８ｂで腹側部材１８と背側部材１９の端部同士を溶接するなどして形成されている。これにより、静翼１３は、その内部（腹側部材１８の内面／裏面と背側部材１９の内面／裏面の間）に、翼高さ方向に沿って延びる中空部２２を備えている。なお、静翼本体１５は、中空部２２を備えていればよく、必ずしも腹側部材１８と背側部材１９を溶接して形成されていなくてもよい。

【0029】

各静翼１３の内側シュラウド１６は、図２から図４に示すように、静翼本体１５の径方向内側（ロータ６側）に一体に取り付けられるとともに、周方向に延びて周方向に並ぶ複数の静翼１３の内側シュラウド１６同士が連結して円環状に形成されている。また、内側シュラウド１６の軸線Ｏ１方向の端部にシール部材が取り付けられ、内側シュラウド１６と軸線Ｏ１方向に隣接する動翼９のプラットホームの端部との間がシールされている。

【0030】

各内側シュラウド１６は、軸線Ｏ１方向に間隔を空け、径方向内側に突出する二つのフランジ１６ａを備え、一方のフランジ１６ａをシールリング保持環１６ｂに嵌合し、他方のフランジ１６ａをリテーナ部材１６ｃを介してシールリング保持環１６ｂに係止して構成されている。なお、シールリング保持環１６ｂは、周方向に連続して環状に形成されており、内周部にシール機構（ラビリンスシール）を一体に設けて構成されている。

【0031】

各内側シュラウド１６の内側区画壁１６ｄとシールリング保持環１６ｂとリテーナ部材１６ｃとによって、内側キャビティ２５が形成されている。内側キャビティ２５は周方向に延びて周方向に並ぶ複数の静翼１３の内側キャビティ２５同士が連結してロータ６を囲繞するように円環状に形成されている。

【0032】

さらに、本実施形態の蒸気タービンシステムＡにおいては、上半部Ｔ１の一連の外側キャビティ１７と複数の静翼１３の中空部２２とが複数の静翼１３にそれぞれ対応して形成された複数の加熱流体供給口２４で連通している。また、上半部Ｔ１の複数の静翼１３の中空部２２と一連の内側キャビティ２５とが複数の静翼１３にそれぞれ対応次して形成された複数の加熱流体排出口２６で連通している。

【0033】

また、下半部Ｔ２の複数の静翼１３の中空部２２と一連の内側キャビティ２５とが複数の静翼１３にそれぞれ対応して形成された複数の加熱流体供給口２７で連通し、下半部Ｔ２の一連の外側キャビティ１７と複数の静翼１３の中空部２２とが複数の静翼１３にそれぞれ対応して形成された複数の加熱流体排出口２８で連通している。

【0034】

これにより、上半部Ｔ１の一連の外側キャビティ１７に接続した配管（供給元口３０）を通じてケーシング１２の外部から上半部Ｔ１の外側キャビティ１７に供給した加熱流体Ｐ３が上半部Ｔ１の複数の加熱流体供給口２４を通じて上半部Ｔ１の複数の静翼１３の中空部２２に供給され、上半部Ｔ１の複数の静翼１３の中空部２２から一連の内側キャビティ２５に排出される。

【0035】

さらに、一連の内側キャビティ２５から複数の加熱流体供給口２７を通じて下半部Ｔ２の複数の静翼１３の中空部２２に加熱流体Ｐ３が供給され、下半部Ｔ２の複数の静翼１３の中空部２２から下半部Ｔ２の一連の外側キャビティ１７に複数の加熱流体排出口２８を通じて排出され、下半部Ｔ２の静翼１３の一連の外側キャビティ１７に接続した配管（排出元口３１）を通じてケーシング１２の外部に加熱流体Ｐ３が排出される。

【0036】

さらに、本実施形態では、ケーシング１２の外部から上半部Ｔ１の一連の外側キャビティ１７に加熱流体Ｐ３を供給するための配管の接続部、すなわち、加熱流体Ｐ３を供給する供給元口３０が、上半部Ｔ１の外側キャビティ１７／加熱流体流通路Ｒ１の最上部（時計表示で０時（１２時）の位置）に設けられている。また、下半部Ｔ２の一連の外側キャビティ１７からケーシング１２の外部に加熱流体Ｐ３を排出するための配管の接続部、すなわち、加熱流体Ｐ３を排出する排出元口３１が、下半部Ｔ２の外側キャビティ１７／加熱流体流通路Ｒ１の最下部（時計表示で６時の位置）に設けられている。

【0037】

一方、本実施形態の蒸気タービンシステムＡは、図１に示すように、復水器３とボイラ１を繋ぐ復水ラインＳ１のグランド蒸気回収復水装置５に静翼加熱後の加熱流体Ｐ３を送り、この加熱流体Ｐ３の熱を利用してボイラ１に供給する水Ｐ２を加熱するための加熱流体ラインＳ３を備えて構成されている。

【0038】

このように構成した本実施形態の蒸気タービンシステムＡにおいては、ボイラ１で水Ｐ２を加熱して生成した蒸気Ｐ１を蒸気タービン２に供給し、この蒸気Ｐ１が蒸気流路Ｒ２を流通するとともに動翼９ひいてはロータ６を回転させ、発電機で発電を行うことができる。

【0039】

また、蒸気タービン２の蒸気流路Ｒ２を流通してロータ６の回転に供された後の蒸気Ｐ１が蒸気流通方向下流側に設けられた蒸気排出口から外部に排出されるとともに復水器３に送られ、熱交換によって冷却されて水Ｐ２に戻される。この水Ｐ２が復水器３からボイラ１に送られ、蒸気Ｐ１として蒸気タービン２に循環給送される。

【0040】

ここで、蒸気タービン２の内部（ケーシング１２の内部）では、下流段側ほどエネルギーが減少し、例えば低圧蒸気タービンの最終段（最終翼群内部）では湿りが発生する。

【0041】

これに対し、本実施形態においては、ケーシング１２の外部から複数の静翼１３の中空部２２に加熱流体Ｐ３を供給し、上半部Ｔ１の静翼１３から下半部Ｔ２の静翼１３に加熱流体Ｐ３を流通させるように構成されている。

【0042】

これにより、本実施形態の蒸気タービンシステムＡでは、加熱流体Ｐ３を静翼１３内に流通させることにより、静翼１３の外面に付着する水滴などの水分を加熱除去することができる。

【0043】

また、湿りの発生によるエネルギー損失や動翼の損傷を低減、防止することができる。さらに、蒸気タービン２の熱段落で得られるエネルギーを増大させることができ、タービン効率の向上を図ることも可能になる。

【0044】

さらに、本実施形態では、静翼１３を加熱して加熱流体排出口から排気された加熱流体Ｐ３がグランド蒸気回収復水装置５に送られ、この加熱流体Ｐ３の熱を利用してボイラ１に供給する水Ｐ２を加熱する。また、グランド蒸気回収復水装置５から加熱流体Ｐ３を復水器３に供給する。このように加熱流体Ｐ３の熱を利用して水Ｐ２を加熱することで、加熱流体Ｐ３から回収した熱を有効に利用してボイラ１の消費熱エネルギーを低減することが可能になる。

【0045】

なお、加熱流体Ｐ３としては、グランドシール蒸気ラインＳ２の蒸気で熱交換して所定の温度に加熱した水や、高圧蒸気タービン２ａ、中圧蒸気タービン、低圧蒸気タービン２ｂから抽出した蒸気、ボイラ１からの蒸気、外部熱源からの熱気等を用いればよく、特に限定を必要とするものではない。

【0046】

したがって、本実施形態の蒸気タービンシステムＡにおいては、静翼１３にスリットを設けるなどして静翼１３の内部から加熱流体Ｐ３を直接蒸気流路Ｒ２に噴出させる従来手法と比較し、少ない流量の加熱流体Ｐ３で静翼１３を加熱して水滴などの水分を除去することができる。さらに、グランド蒸気回収復水装置５に静翼加熱後の加熱流体Ｐ３を送り、復水器３から押し出される給水（水Ｐ２）と静翼加熱後の加熱流体Ｐ３との間で熱交換を行うことによって、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３が持つエネルギーを回収することが可能になる。

【0047】

よって、本実施形態の蒸気タービンシステムＡによれば、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３が持つエネルギーを回収して系内で有効利用することができ、高効率の蒸気タービンシステムＡを実現することが可能になる。

【0048】

以上、本発明に係る蒸気タービンシステムの第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0049】

例えば、各静翼１３の中空部２２に加熱流体Ｐ３を供給し、各静翼１３を加熱するための構成を本実施形態のように限定する必要はない。例えば、図６に示すように、静翼１３の中空部２２に配管３３を設け、この配管を通じて外部から加熱流体を中空部に供給するとともに外部に排出させながら静翼を加熱するように構成してもよい。この場合には、外部に排出された加熱流体をグランド蒸気回収復水装置５に送ることで、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能になる。

【0050】

次に、図７を参照し、本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンシステムについて説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様、静翼の内部に加熱流体を供給し、静翼の表面に水滴などの水分の付着を防止するように構成した蒸気タービンシステムに関するものである。よって、第１実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0051】

図７に示すように、本実施形態の蒸気タービンシステム（蒸気タービンプラント）Ａは、第１実施形態と同様、静翼１３の内部に加熱流体Ｐ３を供給して流通させることにより、静翼１３の外面に付着する水滴などの水分を加熱除去することができる。

【0052】

一方、本実施形態の蒸気タービンシステムＡにおいては、配管３３を通じて静翼１３の中空部２２に供給し、この供給した加熱流体Ｐ３の全量を蒸気タービン２の主蒸気Ｐ１が流通する蒸気流路Ｒ２に噴射して供給する。また、このとき、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３を、加熱流体Ｐ３で加熱した静翼１３よりも蒸気タービンＡの蒸気流通方向上流側の蒸気流路Ｒ２内に噴射して主蒸気Ｐ１と合流させる。さらに、逆流を防止するため、加熱流体Ｐ３の圧力よりも圧力が低い蒸気流路Ｒ２内の位置に、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３を噴射して合流させる。

【0053】

このように構成した本実施形態の蒸気タービンシステムＡにおいては、静翼１３に供給した加熱流体Ｐ３の全量を、静翼加熱後に静翼１３から蒸気タービンＡの蒸気流路Ｒ２に送ることができる。特に静翼１３とそのすぐ上流動翼の間に送るシステムの構成が簡便である。

【0054】

したがって、本実施形態の蒸気タービンシステムＡによれば、静翼１３にスリットを設けるなどして静翼１３の中空部２２から加熱流体Ｐ３を直接蒸気流路Ｒ２に噴射させる従来手法と比較し、少ない流量の加熱流体Ｐ３で静翼１３を加熱して水滴などの水分を除去することができる。さらに、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３を蒸気タービンＡの蒸気流路Ｒ２３に戻すことで、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３が静翼１３により十分に加速され、静翼加熱後の加熱流体Ｐ３が持つエネルギーをより効果的に回収することが可能になる。

【0055】

以上、本発明に係る蒸気タービンシステムの第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0056】

１ ボイラ
２ 蒸気タービン
２ａ 高圧蒸気タービン
２ｂ 低圧蒸気タービン
３ 復水器
４ 給水加熱器
５ グランド蒸気回収復水装置
６ ロータ
７ ステータ
８ ロータディスク
９ 動翼
１０ ケーシング本体
１１ 翼環（外環）
１２ ケーシング
１３ 静翼
１４ 外側シュラウド
１５ 静翼本体
１６ 内側シュラウド
１６ａ フランジ
１６ｂ シールリング保持環
１６ｃ リテーナ部材
１６ｄ 内側区画壁
１７ 外側キャビティ
１８ 腹側部材
１９ 背側部材
２０ 腹側部
２１ 背側部
２２ 中空部
２４ 加熱流体供給口
２５ 内側キャビティ
２６ 加熱流体排出口
２７ 加熱流体供給口
２８ 加熱流体排出口
３０ 供給元口
３１ 排出元口
３３ 配管（加熱流体流通ライン）
Ａ 蒸気タービンシステム
Ｏ１ 軸線
Ｐ１ 蒸気
Ｐ２ 復水
Ｐ３ 加熱流体
Ｒ１ 加熱流体流通路
Ｒ２ 蒸気流路
Ｓ１ 復水ライン
Ｓ２ グランドシール蒸気ライン
Ｓ３ 加熱流体ライン
Ｔ１ 上半部
Ｔ２ 下半部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】