JP2000282808A - Steam turbine equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気条件が650℃級以上の蒸気タービンを
有する蒸気タービン発電設備において、Ni基合金、C
o基合金に代表されるオーステナイト系材料の使用によ
る製造上の困難を克服するようにした蒸気タービン設備
を得ること。
【解決手段】 蒸気タービンのタービンケーシングを、
タービン軸方向に分割された複数の分割ケーシングを一
体に連結することによって構成し、その分割ケーシング
のうち650℃以上の温度に晒される少なくとも1つの
分割ケーシングを、Niを35%以上含むNi基合金ま
たはCoを50%以上含むCo基合金に代表されるオー
ステナイト系鉄鋼材料によって形成した。
(57) [Summary] In a steam turbine power generation facility having a steam turbine with a steam condition of 650 ° C. or higher, a Ni-based alloy, C
An object of the present invention is to provide a steam turbine facility capable of overcoming manufacturing difficulties caused by the use of an austenitic material represented by an o-base alloy. SOLUTION: A turbine casing of a steam turbine is formed by:
A Ni-based alloy comprising a plurality of split casings divided in the turbine axial direction and integrally connected, wherein at least one of the split casings exposed to a temperature of 650 ° C. or more includes a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni. Alternatively, it was formed of an austenitic steel material represented by a Co-based alloy containing 50% or more of Co.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気条件が650
℃以上の蒸気タービンを有する蒸気タービン発電設備に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a slag having a steam condition of 650.
The present invention relates to a steam turbine power generation facility having a steam turbine of at least ℃.
【0002】[0002]
【従来の技術】火力発電プラントの蒸気条件の高温・高
圧化は、その効率向上に寄与する非常に重要かつ基本的
な要因であるが、1960年代後半に24.1MPa、
538/566℃の一段再熱の蒸気条件がわが国の事業
用火力タービンの標準的なものとして確立されてから
は、最近に至るまで画期的な進展はみられなかった。し
かし、オイルショック以来、省エネルギー化が強力に推
進され、その後の地球温暖化問題に対する急速な関心の
高まりから火力発電プラントの高効率化が押し進められ
ている。2. Description of the Related Art High temperature and high pressure steam conditions in a thermal power plant are very important and fundamental factors contributing to the improvement of efficiency, but in the late 1960s, 24.1 MPa,
Since the 538/566 ° C single-stage reheat steam condition was established as a standard for Japanese commercial thermal turbines, no breakthrough has been made until recently. However, since the oil crisis, energy saving has been strongly promoted, and rapid interest in the issue of global warming has increased the efficiency of thermal power plants.
【0003】発電効率を上げるためには蒸気タービンの
蒸気温度を上げるのが最も有効な手段であるが、従来の
蒸気タービン設備の蒸気条件が600℃級以下の蒸気温
度であることから、蒸気タービンのロータ、翼等の主要
部材にはフェライト系耐熱鋼が用いられている。すなわ
ち、従来の高効率タービン用材料としては、例えば特公
昭60−31898号公報、特公昭60−54385号
公報、或は特開平2−149649号公報にみられるよ
うな高強度耐熱鋼が知られており、特にこれらの材料と
して高温強度のより優れた耐熱鋼としては、特開平8−
3697号公報や特開平7−34202号公報にみられ
るような高強度耐熱鋼が知られている。The most effective means for increasing the power generation efficiency is to raise the steam temperature of a steam turbine. However, since the steam conditions of the conventional steam turbine equipment are steam temperatures of 600 ° C. class or less, the steam turbine Ferrite heat-resistant steel is used for main members such as rotors and blades. That is, as a conventional high-efficiency turbine material, for example, high-strength heat-resistant steel as disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-31898, Japanese Patent Publication No. 60-54385, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-149649 is known. In particular, heat-resistant steels having higher high-temperature strength as these materials are disclosed in
High-strength heat-resistant steels such as those disclosed in JP-A-3697 and JP-A-7-34202 are known.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、蒸気タービ
ン設備の蒸気条件が650℃級以上の蒸気温度になった
場合には、蒸気タービンのノズル、翼、ロータ等の主要
部材には、フェライト系材料では強度的に厳しくなるこ
とから、Ni基合金やオーステナイト系材料等が用いら
れる。When the steam conditions of the steam turbine facility reach a steam temperature of 650 ° C. or higher, ferrite-based materials are used for the main members such as nozzles, blades, and rotors of the steam turbine. In such a case, a Ni-based alloy, an austenitic material, or the like is used because the strength becomes severe.
【0005】しかしながら、これらNi基合金、オース
テナイト系材料は、大型鋼塊の製造に限界があるという
課題がある。したがって、従来は大型の事業用蒸気ター
ビンの蒸気弁、タービンケーシングにNi基合金、オー
ステナイト系材料を適用することは極めて困難であっ
た。また、適用したとしても大型鋼塊のため材料特性が
良好とはいえないため信頼性が低い等の問題がある。However, these Ni-based alloys and austenitic materials have a problem that the production of large ingots is limited. Therefore, it has been extremely difficult to apply Ni-based alloys and austenitic materials to steam valves and turbine casings of large commercial steam turbines. Further, even if it is applied, there is a problem that the reliability is low because the material properties cannot be said to be good due to the large steel ingot.
【0006】本発明はこのような点に鑑み、蒸気条件が
650℃級以上の蒸気タービンを有する蒸気タービン発
電設備において、Ni基合金、Co基合金に代表される
オーステナイト系材料の使用による製造上の困難を克服
するようにした蒸気タービン発電設備を得ることを目的
とする。[0006] In view of the above, the present invention relates to a steam turbine power generation facility having a steam turbine having a steam condition of 650 ° C. class or more, which is manufactured by using an austenitic material represented by a Ni-based alloy or a Co-based alloy. It is an object of the present invention to obtain a steam turbine power generation facility capable of overcoming the above difficulties.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、蒸気温度
が650℃以上の蒸気が導入される蒸気タービンを有す
る蒸気タービン設備において、上記蒸気タービンのター
ビンケーシングを、タービン軸方向に分割された複数の
分割ケーシングを一体に連結することによって構成し、
その分割ケーシングのうち650℃以上の温度に晒され
る少なくとも1つの分割ケーシングを、Niを35%以
上含むNi基合金またはCoを50%以上含むCo基合
金に代表されるオーステナイト系鉄鋼材料によって形成
したことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, in a steam turbine facility having a steam turbine into which steam having a steam temperature of 650 ° C. or more is introduced, a turbine casing of the steam turbine is divided in a turbine axial direction. It is constituted by connecting a plurality of divided casings integrally,
At least one of the divided casings exposed to a temperature of 650 ° C. or more was formed of an austenitic steel material represented by a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni or a Co-based alloy containing 50% or more of Co. It is characterized by the following.
【0008】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、オーステナイト系鉄鋼材料によって形成された分割
ケーシング以外の分割ケーシングが12Cr鋼に代表さ
れるフェライト系鉄鋼材料によって形成されていること
を特徴とする。A second invention is characterized in that, in the first invention, a split casing other than the split casing formed of an austenitic steel material is formed of a ferritic steel material represented by 12Cr steel. And
【0009】さらに、第3の発明は、蒸気温度が650
℃以上の蒸気が導入される蒸気タービンを有する蒸気タ
ービン設備において、上記蒸気タービンのロータを、軸
方向に分割された複数の分割ロータを一体に連結するこ
とにより構成し、その分割ロータのうち650℃以上の
温度に晒される少なくとも1つの分割ロータをNiを3
5%以上含むNi基合金に代表されるオーステナイト系
鉄鋼材料によって形成したことを特徴とする。Further, in the third invention, the steam temperature is 650.
In a steam turbine facility having a steam turbine into which steam at a temperature of at least 0 ° C. is introduced, a rotor of the steam turbine is configured by integrally connecting a plurality of split rotors split in an axial direction, and 650 of the split rotors are provided. At least one split rotor exposed to a temperature of at least
It is formed of an austenitic steel material represented by a Ni-based alloy containing 5% or more.
【0010】第4の発明は、オーステナイト系鉄鋼材料
によって形成された分割ロータ以外の分割ロータがCr
MoV鍛鋼に代表されるフェライト系鉄鋼材料によって
形成されていることを特徴とする。In a fourth aspect of the present invention, the split rotor other than the split rotor formed of the austenitic steel material is Cr.
It is characterized by being formed of a ferritic steel material represented by MoV forged steel.
【0011】また、第5の発明は、蒸気温度が650℃
以上の蒸気が導入される蒸気タービンを有する蒸気ター
ビン設備において、主蒸気止め弁、蒸気加減弁、または
再熱弁の蒸気弁ケーシングを、複数の分割された部分を
一体に連結することによって形成し、その分割された部
分のうち650℃以上の温度に晒される主要な分割部分
をNiを35%以上含むNi基合金またはCoを50%
以上含むCo基合金に代表されるオーステナイト系鉄鋼
材料によって形成したことを特徴とする。In the fifth invention, the steam temperature is 650 ° C.
In a steam turbine facility having a steam turbine in which the above steam is introduced, a main steam stop valve, a steam control valve, or a steam valve casing of a reheat valve is formed by integrally connecting a plurality of divided parts, 50% of a Ni-based alloy or Co containing 35% or more of Ni in a main divided portion exposed to a temperature of 650 ° C. or more among the divided portions.
It is characterized by being formed of an austenitic steel material represented by a Co-based alloy as described above.
【0012】第6の発明は、第2の発明において、各分
割ケーシングを互いにボルト締結によって連結するとと
もに、オーステナイト系鉄鋼材料とフェライト系鉄鋼材
料との異材接合部分に半径方向に重なり合う重合部を設
け、半径方向内径側にオーステナイト系鉄鋼材料からな
る分割ケーシングの重合部を配し、半径方向外径側にフ
ェライト系鉄鋼材料から成る分割ケーシングの重合部を
配し、その重ね合わせ部分の間隙を室温状態において零
または微少な値に設定したことを特徴とする。According to a sixth aspect, in the second aspect, the divided casings are connected to each other by bolting, and an overlapping portion radially overlapping the dissimilar material joining portion between the austenitic steel material and the ferritic steel material is provided. The overlapping portion of the split casing made of austenitic steel material is arranged on the radial inner side, the overlapping portion of the split casing made of ferritic steel material is arranged on the radial outer side, and the gap between the overlapping portions is set at room temperature. It is characterized in that it is set to zero or a minute value in the state.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0014】図1は、本発明における蒸気タービン発電
設備の一つのシステム構成図であって、超高圧タービン
1、高圧タービン2、中圧タービン3、第1の低圧ター
ビン4、第2の低圧タービン5、及び発電機6が一軸に
連結されており、上記超高圧タービン1と高圧タービン
2は同一の外部ケーシング内に組み込まれて独立したも
のとされている。FIG. 1 is a diagram showing one system configuration of the steam turbine power generation equipment according to the present invention, which includes an ultra high pressure turbine 1, a high pressure turbine 2, a medium pressure turbine 3, a first low pressure turbine 4, and a second low pressure turbine. 5 and a generator 6 are connected in a single shaft, and the ultrahigh-pressure turbine 1 and the high-pressure turbine 2 are incorporated in the same outer casing to be independent.
【0015】しかして、ボイラ加熱器7で発生された6
50℃以上の高温高圧の蒸気が超高圧タービン1に導入
され、そこで仕事を行った後、第1段再熱器8で650
℃以上に再熱され、この再熱蒸気が高圧タービン2に導
入される。上記高圧タービン2に導入され仕事を行った
蒸気は第2段再熱器9で再び加熱され、650℃以下の
所定温度の蒸気となり、中圧タービン3、第1及び第2
の低圧タービン4,5に順次導入され仕事を行い、発電
機6を駆動する。Thus, the 6 generated by the boiler heater 7
High-temperature and high-pressure steam of 50 ° C. or more is introduced into the ultra-high pressure turbine 1, where the work is performed, and
C. or higher, and the reheated steam is introduced into the high-pressure turbine 2. The steam introduced into the high-pressure turbine 2 and performing work is heated again by the second-stage reheater 9 to become a steam having a predetermined temperature of 650 ° C. or less, and the intermediate-pressure turbine 3, the first and the second
Are sequentially introduced into the low-pressure turbines 4 and 5 to perform work and drive the generator 6.
【0016】また、図2は蒸気タービン発電設備の他の
システム構成図であって、第1の超々高圧高温タービン
10a、第2の超々高圧高温タービン10b、超高圧タ
ービン1、高圧タービン2、中圧タービン3、第1の低
圧タービン4、第2の低圧タービン5、及び発電機6が
一軸に連結されている。第1の超々高圧高温タービン1
0aは超高圧タービン1の一部の段落を構成し、第2の
超々高圧高温タービン10bは高圧タービン2の一部の
段落を構成しており、上記第1及び第2の超々高圧高温
タービンは同一の外部ケーシング内に組み込まれ独立し
たものとして構成されている。FIG. 2 is a diagram showing another system configuration of the steam turbine power generation equipment, in which a first ultra-high-pressure high-temperature turbine 10a, a second ultra-high-pressure high-temperature turbine 10b, an ultra-high-pressure turbine 1, a high-pressure turbine 2, and The pressure turbine 3, the first low-pressure turbine 4, the second low-pressure turbine 5, and the generator 6 are connected to one shaft. First ultra-high pressure high temperature turbine 1
0a constitutes a part of the ultrahigh-pressure turbine 1, the second ultra-high-pressure high-temperature turbine 10b constitutes a part of the high-pressure turbine 2, and the first and second ultra-high-pressure high-temperature turbines It is built in the same outer casing and is constituted as an independent thing.
【0017】しかして、ボイラ加熱器7で発生された6
50℃以上の高温高圧の蒸気が第1の超々高圧高温ター
ビン10aに導入され仕事を行った後超高圧タービン1
に導入される。超高圧タービン1に導入され仕事を行っ
た蒸気は第1段再熱器8で650℃以上に再熱され、こ
の再熱蒸気が第2の超々高圧高温タービン10bに導入
される。この第2の超々高圧高温タービン10bで仕事
を行った蒸気は高圧タービン2に導入され、そこで仕事
を行った蒸気は第2段再熱器9で再び加熱され、650
℃以下の所定温度となり、中圧タービン3、第1及び第
2の低圧タービン4,5に順次導入され仕事を行い、発
電機6を駆動する。Thus, the 6 generated by the boiler heater 7
After the high-temperature high-pressure steam of 50 ° C. or more is introduced into the first ultra-high-pressure high-temperature turbine 10a and performs work, the ultra-high-pressure turbine 1
Will be introduced. The steam introduced into the ultra high pressure turbine 1 and performing work is reheated to 650 ° C. or higher in the first stage reheater 8, and the reheated steam is introduced into the second ultra high pressure high temperature turbine 10b. The steam that has worked in the second ultra-high-pressure high-temperature turbine 10b is introduced into the high-pressure turbine 2, where the steam that has worked is reheated in the second-stage reheater 9 and 650
When the temperature reaches a predetermined temperature of not more than 0 ° C., it is sequentially introduced into the intermediate-pressure turbine 3 and the first and second low-pressure turbines 4 and 5 to perform work and drive the generator 6.
【0018】図3は、図1における超高圧タービン1と
高圧タービン2が設けられているタービン上半ケーシン
グの縦断面図であり、上記超高圧タービン1及び高圧タ
ービン2が同一の外部ケーシング11内に配設されてい
る。上記外部ケーシング11内には内部ケーシング12
が設けられており、その内部ケーシング12内にタービ
ンロータ13が貫挿され、上記内部ケーシング12の一
半部(図において左半部)内に設けられたノズル及び動
翼等によって超高圧タービン1が構成され、内部ケーシ
ング12の他半部(図において右半部)内に設けられた
ノズル及び動翼等によって高圧タービン2が構成されて
いる。FIG. 3 is a vertical sectional view of the upper half casing of the turbine in which the ultrahigh-pressure turbine 1 and the high-pressure turbine 2 shown in FIG. 1 are provided. It is arranged in. Inside the outer casing 11, an inner casing 12 is provided.
The turbine rotor 13 is inserted into the inner casing 12, and the ultrahigh-pressure turbine 1 is formed by a nozzle, a rotor blade, and the like provided in one half (the left half in the figure) of the inner casing 12. The high-pressure turbine 2 is configured by a nozzle, a moving blade, and the like provided in the other half (the right half in the figure) of the inner casing 12.
【0019】しかして、ボイラ加熱器で発生された65
0℃以上の高温高圧の蒸気が主蒸気管14を通り第1の
ノズル15を介して超高圧タービン1内に導入され図に
おいて左方に流れ仕事を行う。一方第1の高温再熱管1
6によって650℃以上の温度に再熱された蒸気が高圧
タービン2に導入され、図において右方に流れ仕事を行
う。Thus, 65 generated by the boiler heater was used.
High-temperature and high-pressure steam of 0 ° C. or higher passes through the main steam pipe 14 and is introduced into the ultrahigh-pressure turbine 1 through the first nozzle 15 and flows leftward in the drawing to perform work. On the other hand, the first high-temperature reheat tube 1
The steam reheated to a temperature of 650 ° C. or more by 6 is introduced into the high-pressure turbine 2 and flows to the right in the figure to perform work.
【0020】ところで、上記内部ケーシング12はター
ビン軸方向に例えば3つの分割ケーシング12a,12
b,12cに分割されており、その分割ケーシング12
a,12b,12cが互いに一体に連結されている。そ
して、その分割ケーシングのうち特に650℃以上の高
温蒸気に晒される少なくと1つの分割ケーシング12b
が、Niを35%以上含むNi基合金、或はCoを50
%以上含むCo基合金に代表されるオーステナイト系鉄
鋼材料によって形成され、その他の分割ケーシング12
a,12cは12Cr鋼に代表されるフェライト系鉄鋼
材料によって形成されている。The inner casing 12 is, for example, divided into three divided casings 12a and 12a in the axial direction of the turbine.
b, 12c, and the divided casing 12
a, 12b and 12c are integrally connected to each other. And at least one of the divided casings 12b which is exposed to high-temperature steam of
However, a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni or 50% of Co
% Of an austenitic steel material typified by a Co-based alloy containing at least
a and 12c are formed of a ferritic steel material represented by 12Cr steel.
【0021】同様に、タービンロータ13も軸方向に例
えば3つの分割ロータ13a,13b,13cに分割さ
れ、その分割ロータ13a,13b,13cが一体に連
結されている。そして、その分割ロータのうち特に65
0℃以上の高温蒸気に晒される少なくとも1つの分割ロ
ータ13bがNiを35%以上含むNi基合金に代表さ
れるオーステナイト系鉄鋼材料によって形成され、その
他の分割ロータ13a,13cはCrMoV鍛鋼に代表
されるフェライト系鉄鋼材料によって形成されている。Similarly, the turbine rotor 13 is also axially divided into, for example, three divided rotors 13a, 13b, 13c, and the divided rotors 13a, 13b, 13c are integrally connected. In particular, among the split rotors, 65
At least one split rotor 13b exposed to high-temperature steam of 0 ° C. or more is formed of an austenitic steel material represented by a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni, and the other divided rotors 13a and 13c are represented by CrMoV forged steel. It is formed of a ferritic steel material.
【0022】このように、内部ケーシング或はタービン
ロータが複数個に分割して製造されているため、高温で
高強度ではあるが大型鋼塊の製造が困難なNi基合金の
如きオーステナイト系鉄鋼材料によっても、それを小さ
い鋼塊に分割して分割ケーシング或は分割ロータを製造
することができ、高温強度を優れたNi基合金の如きオ
ーステナイト系鉄鋼材料によってケーシング或はタービ
ンロータを実用化することができる。したがって、蒸気
温度が650℃以上で安全で高信頼性かつ低コストの蒸
気タービン設備を得ることができる。特に、分割ケーシ
ングの少なくとも一つの分割ケーシング12bに、オー
ステナイト系材料の中でもNi基合金に比べて大型鋼塊
の製造に優れるCoを50%以上含むCo基合金を適用
した場合には、分割ケーシングの製造が容易になって均
質で良好な性状の素材を製造することが可能となり、大
型静止部品であるタービンケーシングの強度を十分に確
保しつつその製造を容易に達成することができる。As described above, since the inner casing or the turbine rotor is manufactured by being divided into a plurality of parts, an austenitic steel material such as a Ni-based alloy which is high in temperature and high in strength but difficult to manufacture a large ingot is difficult. It is also possible to manufacture a split casing or split rotor by dividing it into small ingots, and to put the casing or turbine rotor into practical use with an austenitic steel material such as a Ni-based alloy having excellent high-temperature strength. Can be. Therefore, it is possible to obtain safe, highly reliable and low-cost steam turbine equipment having a steam temperature of 650 ° C. or higher. In particular, when a Co-based alloy containing 50% or more of Co, which is superior to Ni-based alloys in producing large ingots among austenitic materials, is applied to at least one divided casing 12b of the divided casing, It is easy to manufacture, and it is possible to manufacture a homogeneous and good-quality material, and it is possible to easily achieve the manufacturing while sufficiently securing the strength of a turbine casing that is a large stationary part.
【0023】一方、上記オーステナイト系鉄鋼材料によ
って形成された分割ケーシング12b、或は分割ロータ
13b以外の分割ケーシング12a,12c或は分割ロ
ータ13a,13cにフェライト系鉄鋼材料を適用する
ことにより低コスト化を実現することができる。On the other hand, the cost can be reduced by applying a ferritic steel material to the split casing 12a, 12c or the split rotors 13a, 13c other than the split casing 12b or the split rotor 13b formed of the austenitic steel material. Can be realized.
【0024】ところで、上記実施の形態においては、分
割ケーシング12a,12cを12Cr鋼に代表される
フェライト系鉄鋼材料によって形成したものを示した
が、フェライト系鉄鋼材料としてはCrMo鋼、CrM
oV鋼でもよく、Bなどの微量添加物の有無は問わな
い。また、分割ロータ13a,13cにはCrMoV鋼
以外にNiCrMoV鋼、12Cr鋼を適用してもよ
く、Nb、Bなどの微量添加物の有無は問わない。In the above embodiment, the split casings 12a and 12c are made of a ferrite-based steel material represented by 12Cr steel. However, the ferrite-based steel materials include CrMo steel and CrM steel.
An oV steel may be used, and the presence or absence of a trace amount additive such as B does not matter. NiCrMoV steel or 12Cr steel other than CrMoV steel may be applied to the split rotors 13a and 13c, regardless of the presence or absence of trace additives such as Nb and B.
【0025】図4は、図2における第1及び第2の超々
高圧高温タービン10a,10bが設けられているター
ビン上半ケーシングの縦断面図であり、上記第1及び第
2の超々高圧高温タービン10a,10bが同一の外部
ケーシング17内に配設されている。上記外部ケーシン
グ17内には内部ケーシング18が設けられており、そ
の内部ケーシング18の一半部(図において左半部)内
に設けられたノズル及び動翼等によって超々高圧高温タ
ービン10aが構成され、内部ケーシング18の他半部
(図において右半部)内に設けられたノズル及び動翼等
によって超々高圧高温タービン10bが構成されてい
る。FIG. 4 is a vertical sectional view of the upper half casing of the turbine in which the first and second ultra-high pressure high-temperature turbines 10a and 10b in FIG. 2 are provided. 10 a and 10 b are disposed in the same outer casing 17. An inner casing 18 is provided in the outer casing 17, and an ultra-high-pressure high-temperature turbine 10a is configured by a nozzle, a moving blade, and the like provided in one half (the left half in the figure) of the inner casing 18, The ultra-high-pressure high-temperature turbine 10b is constituted by nozzles, rotor blades, and the like provided in the other half (the right half in the figure) of the inner casing 18.
【0026】そして、この場合も内部ケーシング18は
タービン軸方向に例えば3つの分割ケーシング18a,
18b,18cに分割されており、その分割ケーシング
18a,18b,18cが互いに一体に連結されてい
る。そして、その分割ケーシング18a,18b,18
cのうち特に650℃以上の高温蒸気に晒される少なく
とも1つの分割ケーシング18bが、Niを35%以上
含むNi基合金、或はCoを50%以上含むCo基合金
に代表されるオーステナイト系鉄鋼材料によって形成さ
れ、その他の分割ケーシング18a,18cは12Cr
鋼に代表されるフェライト系鉄鋼材料によって形成され
ている。In this case as well, the inner casing 18 is, for example, divided into three divided casings 18a,
18b, 18c, and the divided casings 18a, 18b, 18c are integrally connected to each other. Then, the divided casings 18a, 18b, 18
a, austenitic steel material represented by a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni or a Co-based alloy containing 50% or more of Co. The other split casings 18a and 18c are made of 12Cr
It is formed of a ferritic steel material represented by steel.
【0027】同様に、タービンロータ19も軸方向に例
えば3つの分割ロータ19a,19b,19cに分割さ
れ、その分割ロータ19a,19b,19cが一体に連
結されている。そして、その分割ロータのうち、特に6
50℃以上の高温蒸気に晒される少なくとも1つの分割
ロータ19bがNiを35%以上含むNi基合金に代表
されるオーステナイト系鉄鋼材料によって形成され、そ
の他の分割ロータ19a,19cCrMoV鍛鋼に代表
されるフェライト系鉄鋼材料によって形成されている。Similarly, the turbine rotor 19 is also axially divided into, for example, three divided rotors 19a, 19b and 19c, and the divided rotors 19a, 19b and 19c are integrally connected. And among the divided rotors, in particular, 6
At least one split rotor 19b exposed to high-temperature steam of 50 ° C. or more is formed of an austenitic steel material typified by a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni, and the other split rotors 19a and ferrite typified by 19cCrMoV forged steel It is formed of a series steel material.
【0028】しかして、この図4に示すものも図3に示
すものと同様な効果を奏する。The device shown in FIG. 4 has the same effect as that shown in FIG.
【0029】図5は、図3に示す内部ケーシングの製造
説明図であり、Niを35%以上含むNi基合金を使用
した分割ケーシング12bの素材がNi基合金材料をリ
ング状または半リング状に鍛造によって製造される。FIG. 5 is an explanatory view of the manufacture of the inner casing shown in FIG. 3. The split casing 12b using a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni is made of a Ni-based alloy material in a ring shape or a semi-ring shape. Manufactured by forging.
【0030】したがって、この場合円柱形やブロック形
状の鍛造材で同一外径のケーシングを製作する場合に比
べてインゴットの量を少量に抑えることができ、一度に
比較的幅広の素材を製造することができるとともに、低
コスト化を達成することができる。また厚さ方向に一様
な性質を有する鍛造材とすることができることから、良
好な性状の素材を製作することができる。Therefore, in this case, the amount of the ingot can be reduced to a small amount as compared with the case of manufacturing a casing having the same outer diameter with a cylindrical or block-shaped forged material, and a relatively wide material can be manufactured at once. And cost reduction can be achieved. In addition, since a forged material having uniform properties in the thickness direction can be obtained, a material having good properties can be manufactured.
【0031】ところで、上記各分割ケーシング12a,
12b,12c、或は18a,18b,18c、及び分
割ロータ13a,13b,13c或は19a,19b,
19cの連結手段としては、図6及び図7に示すよう
に、溶接20或は21による連結方法を適用することが
できる。この場合、各分割部分の縦継手の剛性が高く、
連続的に一体のケーシング或はロータとすることがで
き、継手部分に余分な部品を配設する必要もなくコンパ
クトに形成でき、特にケーシングの場合には継手部分か
らの蒸気漏洩を根絶することから、強度的な信頼性が高
く、圧力容器としての機能性も十分保持させることがで
きる。The divided casings 12a, 12a,
12b, 12c or 18a, 18b, 18c and split rotors 13a, 13b, 13c or 19a, 19b,
As the connecting means 19c, as shown in FIGS. 6 and 7, a connecting method using welding 20 or 21 can be applied. In this case, the rigidity of the vertical joint of each divided part is high,
It can be a continuous integral casing or rotor, and can be formed compactly without the need for disposing extra parts at the joint part, and particularly in the case of a casing, because it eliminates steam leakage from the joint part. It has high strength reliability and can sufficiently maintain the function as a pressure vessel.
【0032】また、上記分割ケーシング12a,12
b,12c(18a,18b,18c)や分割ロータ1
3a,13b,13c(19a,19b,19c)の連
結には、図8或は図9に示すようにボルト締結による連
結方法を使用することもできる。すなわち、分割ロータ
13a,13bの連接部にそれぞれフランジ部22a,
22bを形成し、そのフランジ部をボルト23によって
連結する。また同様にロータの場合も、分割ロータ13
a,13bの連接部にそれぞれフランジ部24a,24
bを形成し、そのフランジ部をボルト25によって連結
する。The split casings 12a, 12a
b, 12c (18a, 18b, 18c) and split rotor 1
For the connection of 3a, 13b, 13c (19a, 19b, 19c), a connection method by bolting as shown in FIG. 8 or 9 can be used. That is, the flange portions 22a and 22a are connected to the connecting portions of the split rotors 13a and 13b, respectively.
22b is formed, and the flange portions are connected by bolts 23. Similarly, in the case of a rotor, the split rotor 13
a and 13b are connected to the flanges 24a and 24b, respectively.
b is formed, and its flange portion is connected by a bolt 25.
【0033】しかして、この場合線膨張率の異なる材料
間に発生する熱膨張量の差異によって発生する変形量の
差異を継手面の滑りによって開放することが可能となっ
て継手部分に過大な熱応力が発生することを防止するこ
とができる。しかも、タービン設備の運用後におけるタ
ービンの性能向上や経年劣化回復などを目的としたター
ビンケーシング或はタービンロータの更新に際して、タ
ービンケーシング或はタービンロータの必要な分割部分
だけを更新することが可能であり、保守性を向上させる
ことができる。また、分割ロータのボルト締結による連
結を行う場合には、互いに相対するフランジ部24a,
24bの対向面に放射状の系合部を設け、その系合部を
互いに噛み合わせるようにすればさらに好ましい。In this case, the difference in the amount of deformation caused by the difference in the amount of thermal expansion generated between the materials having different coefficients of linear expansion can be released by the slip of the joint surface, and excessive heat is applied to the joint. The generation of stress can be prevented. Moreover, when the turbine casing or the turbine rotor is updated for the purpose of improving the performance of the turbine or recovering from aging after the operation of the turbine equipment, it is possible to update only the necessary divided portions of the turbine casing or the turbine rotor. Yes, maintainability can be improved. Further, when the connection of the split rotors is performed by bolting, the flange portions 24a,
It is more preferable that a radial connection portion is provided on the facing surface of 24b and the connection portions are engaged with each other.
【0034】図10は、分割ケーシング12a,12b
をボルト23で連結する場合の他の実施例を示す図であ
って、オーステナイト系鉄鋼材料によって形成された分
割ケーシング12bには、フェライト系鉄鋼材料製の分
割ケーシング12aとの接合部分に、上記分割ケーシン
グ12aの内面側に重なり合う環状突部26が設けられ
ている。FIG. 10 shows split casings 12a and 12b.
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the present invention in which the bolts 23 are used to connect to the split casing 12b formed of an austenitic steel material. An annular projecting portion 26 that overlaps with the inner surface of the casing 12a is provided.
【0035】すなわち、分割ケーシングの半径方向の重
ね合わせの部分においては、半径方向内径側にオーステ
ナイト系鉄鋼材料からなる分割ケーシング12bを配
し、半径方向外径側にフェライト系鉄鋼材料からなる分
割ケーシング12aが配設されている。そして、上記重
なり合いの部分の間隙aが室温状態において零または重
ね合わせ部の半径の0.24%以下の微少な値に設定さ
れている。That is, in the radially overlapping portion of the divided casings, a divided casing 12b made of an austenitic steel material is arranged on the radially inner side, and the divided casing made of ferritic steel material on the radially outer side. 12a is provided. The gap a of the overlapping portion is set to zero or a minute value of 0.24% or less of the radius of the overlapping portion at room temperature.
【0036】しかして、タービン運転の際にタービンケ
ーシングの温度が高くなって分割ケーシングがそれぞれ
の材料の線膨張率にしたがって膨張したとき、ケーシン
グ接合部の重ね合わせの内径側に配したオーステナイト
系鉄鋼材料からなる分割ケーシングの熱膨張量が外径側
に配設されたフェライト系鉄鋼材料からなる分割ケーシ
ングの熱膨張量よりも大きくなることから、重ね合わせ
部分の間隙が室温状態において零に設定されていた場合
は、温度上昇とともに一層強固に接触してケーシング内
部の高温高圧蒸気がケーシングの外に漏れ出すことが防
止される。When the temperature of the turbine casing increases during the operation of the turbine and the split casing expands in accordance with the linear expansion coefficient of each material, the austenitic steel disposed on the inner diameter side of the overlap of the casing joints. Since the thermal expansion of the split casing made of the material is larger than the thermal expansion of the split casing made of the ferritic steel material disposed on the outer diameter side, the gap between the overlapping portions is set to zero at room temperature. In this case, the temperature and the temperature increase, and the high-temperature and high-pressure steam inside the casing is prevented from leaking out of the casing.
【0037】したがって、ボルト締結力による縦継手接
触面だけで蒸気漏洩防止を確保する必要がなくなり、肉
厚構造部分となる継手をコンパクトにすることができ、
熱応力の低減を図ることもできる。Therefore, it is not necessary to ensure the prevention of steam leakage only by the vertical joint contact surface due to the bolt fastening force, and the joint having a thick structure can be made compact.
Thermal stress can also be reduced.
【0038】また、重ね合わせ部分の間隙が室温状態に
おいて上述の如く微小値に設定されていた場合には、蒸
気タービン内の蒸気圧力がまだ十分に高まらない状態の
うちに重ね合わせ部の環状突部26が分割ケーシング1
2aの内面に接触し、さらに温度が高まると上記環状突
部26が分割ケーシング12aの内面に強固に接触して
ケーシング内部の蒸気がケーシングの外に漏れ出すこと
が防止される。そのためタービン起動時のようにタービ
ン内部蒸気が比較的低温で圧力が比較的低い場合は、ボ
ルト締結力による継手接触面だけで蒸気漏洩防止が確保
され、タービン内部蒸気が低温高圧になって来ると上記
環状突部26からなる重なり合い部分が接触してケーシ
ング内部から蒸気が漏出することが確実に防止される。If the gap of the overlapped portion is set to a very small value at room temperature as described above, the annular protrusion of the overlapped portion is set while the steam pressure in the steam turbine has not yet sufficiently increased. Part 26 is divided casing 1
When the temperature comes into contact with the inner surface of the casing 2a and the temperature further increases, the annular projection 26 comes into firm contact with the inner surface of the split casing 12a to prevent the steam inside the casing from leaking out of the casing. Therefore, when the internal steam of the turbine is relatively low temperature and the pressure is relatively low, such as when starting the turbine, the prevention of steam leakage is secured only at the joint contact surface by bolt fastening force, and when the internal steam of the turbine becomes low temperature and high pressure. Leakage of steam from the inside of the casing due to contact of the overlapping portions formed by the annular projections 26 is reliably prevented.
【0039】蒸気タービンケーシングに使用されるNi
基合金に代表されるオーステナイト系鉄鋼材料と12C
r鋼に代表されるフェライト系材料の平均線膨張率の差
は約5×10-6/℃程度であり、他方、当該蒸気タービ
ンケーシングの高温部は無負荷運転時に500℃以上の
温度になる。この無負荷運転時まではケーシング内部の
蒸気圧力は極めて低く、分割ケーシングの継手のボルト
締結力が小さ目であっても当該継手接触面から蒸気が漏
れ出す恐れはない。Ni used for steam turbine casing
Austenitic steel material represented by base alloy and 12C
The difference in the average coefficient of linear expansion between ferrite-based materials represented by r-steel is about 5 × 10 −6 / ° C., while the high-temperature portion of the steam turbine casing has a temperature of 500 ° C. or more during no-load operation. . Until this no-load operation, the steam pressure inside the casing is extremely low, and even if the bolt fastening force of the joint of the divided casing is small, there is no danger of steam leaking from the joint contact surface.
【0040】したがって、この時点までに分割ケーシン
グの重ね合わせ部が接触すれば、その後の負荷運転にお
いてはさらに温度が高くなって重ね合わせ部が強固に接
触して来るので、十分な蒸気漏洩防止効果が得られ、分
割ケーシングの継手部を肉厚、高剛性にする必要がなく
なる。Therefore, if the overlapping portions of the split casings come into contact with each other by this point, the temperature further increases in the subsequent load operation, and the overlapping portions come into firm contact with each other. Therefore, it is not necessary to make the joint portion of the split casing thick and have high rigidity.
【0041】分割ケーシングの重ね合わせ部において、
当該重ね合わせ部の半径をRとするとき、平均線膨張率
の差Δαが約5×10-6/℃のオーステナイト系鉄鋼材
料と12Cr鋼に代表されるフェライト系鉄鋼材料の温
度Tが500℃になったときの熱膨張量の差ΔRは、T
oを常温とすると、 ΔR=R×Δα×(T−To) であり、その半径比ΔR/Rは ΔR/R=Δα×(T−To)=5×10-6×(500
−25)=約0.0024 であり、したがって、分割ケーシングの重ね合わせ部の
常温時の間隙がその部分の半径の0.24%以下であれ
ば無負荷運転のうちに当該重ね合わせ部が接触し始め、
その後の負荷運転においては、さらに温度が高くなって
重ね合わせ部が強固に接触して来るので十分な蒸気漏洩
防止効果が得られる。In the overlapping portion of the divided casing,
Assuming that the radius of the overlapped portion is R, the temperature T of the austenitic steel material whose average linear expansion coefficient difference Δα is about 5 × 10 −6 / ° C. and the ferritic steel material represented by 12Cr steel is 500 ° C. The difference ΔR in the amount of thermal expansion when
When o is normal temperature, ΔR = R × Δα × (T−To), and the radius ratio ΔR / R is ΔR / R = Δα × (T−To) = 5 × 10 −6 × (500
−25) = approximately 0.0024. Therefore, if the gap at the normal temperature of the overlapping portion of the divided casings is 0.24% or less of the radius of the overlapping portion, the overlapping portion contacts during the no-load operation. Started to do
In the subsequent load operation, the temperature further rises and the overlapped portion comes into firm contact, so that a sufficient effect of preventing steam leakage can be obtained.
【0042】図11は本発明の他の実施の形態を示す図
であり、主蒸気止め弁27の弁ケーシング28が複数
(図においては3つ)の分割ケーシング28a,28
b,28cによって構成され、それらが一体に例えば溶
接によって連結されている。これらの分割ケーシング2
8a,28b,28cのうちで650℃以上の高温に晒
される主要な少なくとも1つの分割ケーシング例えば2
8a,28bが材料にNiを35%以上含むNi基合金
或はNi基合金に比べて大型鋼塊の製造性に優れたCo
を50%以上含むCo基合金が適用されている。FIG. 11 is a view showing another embodiment of the present invention. The valve casing 28 of the main steam stop valve 27 has a plurality of (three in the figure) split casings 28a, 28a.
b, 28c, which are integrally connected by, for example, welding. These split casings 2
8a, 28b, and 28c, at least one main split casing exposed to a high temperature of 650 ° C. or more, for example, 2
8a and 28b are Ni-based alloys containing 35% or more of Ni in the material or Co, which is superior in productivity of large ingots as compared with Ni-based alloys.
Co-based alloy containing 50% or more is applied.
【0043】しかして、この弁ケーシングにおいては、
高温で高強度であるが大型鋼塊の製造が困難なNi基合
金で形成されるものにおいても、小さい鋼塊に分割して
素材を製造し、これを使用して弁ケーシングを形成する
ことができ、高温強度に優れたNiを35%以上含むN
i基合金を使用した弁ケーシングを実用化することがで
きる。また、Coを50%以上含むCo基合金を適用し
た場合には、Co基合金が上述のようにNi基合金に比
べて大型鋼塊の製造性に優れているため、弁ケーシング
の分割部分の製造がより容易となって均質で良好な状態
の素材を製作することができ、大型静止部品である弁ケ
ーシングの強度を十分に確保することができる。However, in this valve casing,
Even in the case of Ni-based alloys that are high-strength at high temperatures but difficult to produce large ingots, it is possible to divide the ingots into smaller ingots to produce the raw material and use it to form the valve casing N that contains 35% or more of Ni, which is excellent in high-temperature strength
A valve casing using an i-base alloy can be put to practical use. Also, when a Co-based alloy containing 50% or more of Co is applied, the Co-based alloy is more excellent in productivity of a large steel ingot than the Ni-based alloy as described above. It is easier to manufacture and a uniform and good material can be manufactured, and the strength of the valve casing, which is a large stationary part, can be sufficiently ensured.
【0044】また、上記各分割ケーシングを形成するN
i基合金またはCo基合金は、図12に示すように、円
柱状またはブロック状に鍛造によって製造した材料から
所定形状に加工することができ、一つの円柱形やブロッ
ク形状の鍛造材によって同一外径のケーシングを製作す
る場合に比べてインゴット量を少量に抑えることがで
き、一度に比較的幅広の素材を製造することができ低コ
スト化が達成できる。さらに分割ケーシングは比較的小
型となるので、素材自体も小さくてよく、厚さ方向に一
様な性質を有する鍛造材とすることができ、良好な性状
の素材を製作することができる。Further, N which forms each of the divided casings
As shown in FIG. 12, the i-base alloy or the Co-base alloy can be processed into a predetermined shape from a material manufactured by forging into a columnar or block shape, and the same shape can be obtained by a single columnar or block-shaped forging material. Compared with the case of manufacturing a casing having a diameter, the ingot amount can be suppressed to a small amount, a relatively wide material can be manufactured at a time, and cost reduction can be achieved. Further, since the split casing is relatively small, the material itself may be small, a forged material having uniform properties in the thickness direction can be obtained, and a material having good properties can be manufactured.
【0045】なお、上記実施の形態においては、主蒸気
止め弁について説明したが、蒸気加減弁または再熱弁に
も適用することができる。Although the main steam stop valve has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to a steam control valve or a reheat valve.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、タービンケーシング、タービンロータ或は蒸気弁を
それぞれ複数に分割し、特に650℃以上の蒸気に晒さ
れる少なくとも1つの分割部分をNi基合金或はCo基
合金等のオーステナイト系鉄鋼材料によって形成するよ
うにしたので、タービンケーシング等を650℃以上の
高温に耐えるものとすることができるとともに、大型鋼
塊の製造が困難なNi基合金の如きオーステナイト系材
料の使用による製造上の困難を克服することができる。
しかも、各分割部分をボルト締結によって一体化した場
合には、タービンの性能向上や経年劣化回復などを目的
としたタービンロータやケーシングの更新に際して、必
要な部分だけ更新することも可能となり、保守性に優れ
たものとすることもできる。As described above, in the present invention, the turbine casing, the turbine rotor, or the steam valve is divided into a plurality of parts, and at least one of the divided parts exposed to the steam of 650 ° C. or more is made of a Ni-based alloy. Alternatively, since it is formed of an austenitic steel material such as a Co-based alloy, the turbine casing and the like can withstand a high temperature of 650 ° C. or more, and a Ni-based alloy which is difficult to produce a large ingot It is possible to overcome manufacturing difficulties due to the use of such austenitic materials.
In addition, when the divided parts are integrated by bolting, it is possible to update only the necessary parts when updating the turbine rotor or casing for the purpose of improving the performance of the turbine or recovering from aging. It can also be excellent.
【図1】本発明における蒸気タービン発電設備の一つの
システム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of one of steam turbine power generation equipment according to the present invention.
【図2】本発明における蒸気タービン発電設備の他のシ
ステム構成図。FIG. 2 is another system configuration diagram of the steam turbine power generation equipment according to the present invention.
【図3】図1における超高圧タービンと高圧タービンが
設けられているタービン上半ケーシングの縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a turbine upper half casing provided with the ultra-high pressure turbine and the high pressure turbine in FIG. 1;
【図4】図2における第1及び第2の超々高圧高温ター
ビンが設けられているタービン上半ケーシングの縦断面
図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a turbine upper half casing provided with first and second ultra-high pressure high temperature turbines in FIG. 2;
【図5】図3に示す内部ケーシングの製造説明図。FIG. 5 is an explanatory view of manufacturing the inner casing shown in FIG. 3;
【図6】分割ケーシングを溶接によって連結する説明
図。FIG. 6 is an explanatory view of connecting divided casings by welding.
【図7】分割ロータを溶接によって連結する説明図。FIG. 7 is an explanatory view of connecting divided rotors by welding.
【図8】分割ケーシングをボルト締結によって連結した
状態を示す断面部分図。FIG. 8 is a partial sectional view showing a state in which the divided casings are connected by bolting.
【図9】分割ロータをボルト締結によって連結した状態
を示す断面部分図。FIG. 9 is a partial sectional view showing a state in which the split rotors are connected by bolting.
【図10】分割ケーシングをボルト締結によって連結す
る他の例を示す図。FIG. 10 is a view showing another example in which the divided casings are connected by bolting.
【図11】主蒸気止め弁の弁ケーシング部の断面図。FIG. 11 is a sectional view of a valve casing of the main steam stop valve.
【図12】図11に示す弁ケーシングの製造説明図。FIG. 12 is an explanatory view of the manufacture of the valve casing shown in FIG. 11;
1 超高圧タービン 2 高圧タービン 3 中圧タービン 7 ボイラ加熱器 8 第1段再熱器 9 第2段再熱器 10a 第1の超々高圧高温タービン 10b 第2の超々高圧高温タービン 11,17 外部ケーシング 12,18 内部ケーシング 12a,12b,12c,18a,18b,18c 分
割ケーシング 13a,13b,13c,19a,19b,19c 分
割ロータ 23,25 ボルト 26 環状突部 28 弁ケーシング 28a,28b,28c 分割ケーシングDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultra high pressure turbine 2 High pressure turbine 3 Medium pressure turbine 7 Boiler heater 8 1st stage reheater 9 2nd stage reheater 10a 1st ultra high pressure high temperature turbine 10b 2nd ultra high pressure high temperature turbine 11, 17 Outer casing 12, 18 Inner casing 12a, 12b, 12c, 18a, 18b, 18c Divided casing 13a, 13b, 13c, 19a, 19b, 19c Divided rotor 23, 25 bolt 26 Annular projection 28 Valve casing 28a, 28b, 28c Divided casing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01D 25/26 F01D 25/26 F (72)発明者 津 田 陽 一 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 金 子 丈 治 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01D 25/26 F01D 25/26 F (72) Inventor Yoichi Tsuda 2 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 4-4, Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Takeharu Kaneko 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture, Japan Toshiba Keihin Works Co., Ltd.
Claims (12)
る蒸気タービンを独立して有する蒸気タービン設備にお
いて、上記蒸気タービンのタービンケーシングを、ター
ビン軸方向に分割された複数の分割ケーシングを一体に
連結することによって構成し、その分割ケーシングのう
ち650℃以上の温度に晒される少なくとも1つの分割
ケーシングを、Niを35%以上含むNi基合金または
Coを50%以上含むCo基合金に代表されるオーステ
ナイト系鉄鋼材料によって形成したことを特徴とする、
蒸気タービン設備。In a steam turbine facility having an independent steam turbine into which steam having a steam temperature of 650 ° C. or more is introduced, a plurality of divided casings divided in a turbine axial direction are integrated with the turbine casing of the steam turbine. And at least one of the divided casings exposed to a temperature of 650 ° C. or more is represented by a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni or a Co-based alloy containing 50% or more of Co. Characterized by being formed of an austenitic steel material,
Steam turbine equipment.
ングであることを特徴とする、請求項1記載の蒸気ター
ビン設備。2. The steam turbine equipment according to claim 1, wherein the turbine casing is a turbine inner casing.
れた分割ケーシング以外の分割ケーシングが12Cr鋼
に代表されるフェライト系鉄鋼材料によって形成されて
いることを特徴とする、請求項1または2記載の蒸気タ
ービン設備。3. The steam turbine according to claim 1, wherein the split casing other than the split casing formed of the austenitic steel material is formed of a ferritic steel material represented by 12Cr steel. Facility.
れている分割ケーシングが、リング状または半リング状
に鍛造により製造された材料によって形成されているこ
とを特徴とする、請求項1または2記載の蒸気タービン
設備。4. The steam according to claim 1, wherein the split casing formed of the austenitic steel material is formed of a material manufactured by forging into a ring shape or a half ring shape. Turbine equipment.
る蒸気タービンを独立して有する蒸気タービン設備にお
いて、上記蒸気タービンのロータを、軸方向に分割され
た複数の分割ロータを一体に連結することにより構成
し、その分割ロータのうち650℃以上の温度に晒され
る少なくとも1つの分割ロータをNiを35%以上含む
Ni基合金に代表されるオーステナイト系鉄鋼材料によ
って形成したことを特徴とする、蒸気タービン設備。5. In a steam turbine facility independently having a steam turbine into which steam having a steam temperature of 650 ° C. or higher is introduced, a plurality of split rotors divided in the axial direction are integrally connected to the rotor of the steam turbine. And at least one of the split rotors exposed to a temperature of 650 ° C. or more is formed of an austenitic steel material typified by a Ni-based alloy containing 35% or more of Ni. , Steam turbine equipment.
れた分割ロータ以外の分割ロータがCrMoV鍛鋼に代
表されるフェライト系鉄鋼材料によって形成されている
ことを特徴とする、請求項5記載の蒸気タービン設備。6. The steam turbine equipment according to claim 5, wherein the split rotor other than the split rotor formed of the austenitic steel material is formed of a ferritic steel material represented by CrMoV forged steel.
に溶接によって隣接する分割ケーシングまたは分割ロー
タに連結され一体化されていることを特徴とする、請求
項1乃至6のいずれかに記載の蒸気タービン設備。7. The steam turbine equipment according to claim 1, wherein the split casing or the split rotor is connected to and integrated with the adjacent split casing or the split rotor by welding. .
にボルト締結によって隣接する分割ケーシングまたは分
割ロータに連結され一体化されていることを特徴とす
る、請求項1乃至6のいずれかに記載の蒸気タービン設
備。8. The steam turbine according to claim 1, wherein the split casing or the split rotor is connected to and integrated with the adjacent split casing or the split rotor by bolting to each other. Facility.
る蒸気タービンを独立して有する蒸気タービン設備にお
いて、主蒸気止め弁、蒸気加減弁、または再熱弁の蒸気
弁ケーシングを、複数の分割された部分を一体に連結す
ることによって形成し、その分割された部分のうち65
0℃以上の温度に晒される主要な分割部分をNiを35
%以上含むNi基合金またはCoを50%以上含むCo
基合金に代表されるオーステナイト系鉄鋼材料によって
形成したことを特徴とする、蒸気タービン設備。9. In a steam turbine facility having a steam turbine into which steam having a steam temperature of 650 ° C. or more is independently introduced, a steam valve casing of a main steam stop valve, a steam control valve, or a reheat valve is divided into a plurality of parts. Formed by connecting the divided parts together, and 65 of the divided parts are formed.
The main divided part exposed to a temperature of 0 ° C. or more
% Or more Ni-based alloy or Co containing 50% or more Co
A steam turbine facility formed of an austenitic steel material represented by a base alloy.
鋼材料によって形成される各分割部分は、リング状、円
柱状、またはブロック状に鍛造により製造された材料に
よって形成されていることを特徴とする、請求項9記載
の蒸気タービン設備。10. The steam valve casing according to claim 1, wherein each divided portion formed of an austenitic steel material is formed of a material manufactured by forging into a ring shape, a column shape, or a block shape. Item 14. The steam turbine equipment according to item 9.
よって連結するとともに、オーステナイト系鉄鋼材料と
フェライト系鉄鋼材料との異材接合部分に半径方向に重
なり合う重合部を設け、半径方向内径側にオーステナイ
ト系鉄鋼材料からなる分割ケーシングの重合部を配し、
半径方向外径側にフェライト系鉄鋼材料から成る分割ケ
ーシングの重合部を配し、その重ね合わせ部分の間隙を
室温状態において零または微少な値に設定したことを特
徴とする、請求項3記載の蒸気タービン設備。11. The split casings are connected to each other by bolting, and a superposed portion which overlaps in a radial direction at a dissimilar material joining portion between the austenitic steel material and the ferritic steel material is provided. The overlapping part of the split casing consisting of
The overlapping portion of a split casing made of a ferritic steel material is disposed on the outer diameter side in the radial direction, and the gap between the overlapping portions is set to zero or a small value at room temperature. Steam turbine equipment.
間隙を重ね合わせ部分の半径の0.25%以下の微小値
としたことを特徴とする、請求項11記載の蒸気タービ
ン設備。12. The steam turbine equipment according to claim 11, wherein the gap between the overlapping portions in the radial direction of the dissimilar material joining portion is set to a minute value of 0.25% or less of the radius of the overlapping portion.
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