JP2014089040A - タービン排気フード及び関連する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タービンシステム用の排気フード及び排気フードを設置する方法を提供すること。
【解決手段】タービン排気フード及びその関連する設置方法が開示される。一実施形態では、タービン排気フードは、解除可能カップリングの第１の部分を含む端壁を有するハウジングと、ハウジング内に配置された第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体とを備え、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体が、該第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の第１の端部と一体化された解除可能カップリングの第２の部分を含む。解除可能カップリングの第１の部分及び第２の部分は、前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を前記端壁に解除可能に結合する。
【選択図】 図１

Description

本明細書で開示される主題は、発電システムに関する。具体的には、本明細書で開示される主題は、タービンシステム用の排気フード及び排気フードを設置する方法に関する。

低圧（ＬＰ）蒸気タービンは、排気フードを利用して、タービンの最終段バケットから復水器に排気蒸気を移動させる。ＬＰ蒸気タービン内では、蒸気は、最終段バケットの最後のセットから排気フード内に形成された排気流路に排出される。従来の排気フードにおいて、排気流路は、タービンのロータを囲む排気コーンの外側表面、排気フードの端壁、及びＬＰ蒸気タービンシステムの内側ケーシングに取り付けられた流れガイドによって形成される。従来のシステムにおいて、排気フード、コーン、及び流れガイドは、各ＬＰ蒸気タービンにおいて固有の排気流路を生成するようカスタムメードされる。ＬＰ蒸気タービンにおける性能を最適化するために、カスタムな構成要素が作られる。排気コーン及び流れガイドのカスタムな形状及び構成は、ひとつには、最終段バケットのサイズ及び位置、使用される復水器のタイプ（例えば、水冷、空冷、その他）、及び排気フード内で維持される所望の空力性能に依存する。排気コーンは、排気フードに固定され、流れガイドは、ＬＰ蒸気タービンの内側ケーシングに固定される。

従来、ＬＰ蒸気タービンシステムが設計されると、それぞれの排気流路を修正することは容易ではない。排気流路の再設計は、多大な時間を要し、多くの資源を消費する。典型的には、現場での修正にはコストがかかり、排気フード及びその構成要素に対して大規模な改造（例えば、ガス切断、研削、溶接、その他）を伴う。より詳細には、ＬＰ蒸気タービンシステムが、利用される復水器のタイプを置き換えるか、又は最終段バケットを寸法の異なるセットの最終段バケットと交換する場合には、排気フードを修正して、新しい排気流路を生成しなければならない。幾つかの例では、この修正に費用がかかり過ぎるか、又はＬＰタービンシステムの効率を低下させる場合には、排気フードの全体を交換しなければならない。変化する電力需要に適合するようＬＰ蒸気タービンシステムの交換可能な構成要素を利用することにより、運用コストを低減することができるが、ＬＰ蒸気タービンシステム内の効率を維持するための最適運転には、新規の又は大規模に修正した排気フードが必要とされることが多い。

その上、従来のＬＰタービンシステムでは、各排気フードは、寸法が個別に異なる最終段バケットを有する特定のＬＰタービンシステムに合わせて設計されている。従来のＬＰタービンシステムにおいて、新規の排気フードは、特定のＬＰタービンシステムに適合するよう正確な寸法で製造されなければならない。すなわち、単一の排気フードが複数のＬＰタービンシステムに適合するように構成することはできず、むしろ各排気フードは、フードを利用するＬＰタービンシステムに対してカスタム化される。排気コーン及び流れガイドと同様に、排気フードのこのカスタマイズ要件は、従来のＬＰタービンシステムにおける運用及び保守管理コストを増大させる。

米国特許第７６００９６２号明細書

タービン排気フード及びその関連する設置方法が開示される。一実施形態では、タービン排気フードは、解除可能カップリングの第１の部分を含む端壁を有するハウジングと、ハウジング内に配置された第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体とを備え、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体が、該第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の第１の端部と一体化された解除可能カップリングの第２の部分を含み、解除可能カップリングの第１の部分及び第２の部分は、前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を前記端壁に解除可能に結合する。

本発明の第１の態様は、解除可能カップリングの第１の部分を含む端壁を有するハウジングと、ハウジング内に配置された第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体とを備え、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体が、該第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の第１の端部と一体化された解除可能カップリングの第２の部分を含み、解除可能カップリングの第１の部分及び第２の部分が、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を端壁に解除可能に結合する、タービン排気フードを含む。

本発明の第２の態様は、本体を備える蒸気ガイド構造体を含み、該本体が、解除可能カップリングの第１の部分を含み且つ該解除可能カップリングの第１の部分を介してタービン排気フードに解除可能に結合されるように構成された第１の端部と、第１の端部に実質的に近接して位置し、且つタービン排気フード内に配置される第２の端部とを有する。

本発明の第３の態様は、方法を含む。本方法は、第１の蒸気ガイド構造体を提供する段階と、第１の蒸気ガイド構造体をタービン排気フードに解除可能に結合する段階と、タービン排気フードを、第１の長さを有する最終段バケットの第１のセットを含む第１のタービンシステム上に設置する段階とを含む。

本発明のこれら及び他の特徴は、本発明の種々の実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を含む排気フードの垂直断面図。 本発明の代替の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を含む排気フードの垂直断面図。 本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を含む排気フードの部分側断面図。 本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体及び第１のタービンシステムの一部を含む、排気フードの垂直側断面図。 本発明の実施形態による、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体及び第２のタービンシステムの一部を含む、排気フードの垂直側断面図。 本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体及び第１のタービンシステムの一部と、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体及び第２のタービンシステムの一部とを含む排気フードの垂直断面図。

本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。

本明細書で記載されるように、本発明の態様は、タービン排気ブレードに関する。具体的には、本明細書で記載されるように、本発明の態様は、蒸気タービンで使用される特定の最終段バケットに対応する交換可能な半径方向内側及び外側蒸気ガイド構造体を有する低圧タービン排気フードに関する。

図１を参照すると、本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を含むタービン排気フードの垂直断面図が示される。排気フード２は、端壁６を有するハウジング４を含むことができる。ハウジング４はまた、ハウジング４の上側部分８及びハウジング４の下側部分１０を含むことができる。一実施形態では、上側部分８及び下側部分１０は、水平カップリング継手（図示せず）を介して互いに結合することができる。代替の実施形態では、ハウジング４は、単一構成要素として、或いは、互いに結合された複数の部分として製作することができる。排気フード２の端壁６はまた、解除可能カップリング１４の第１の部分１２を含むことができる。一実施形態では、図１に最もよく示されるように、解除可能カップリング１４の第１の部分１２は、ハウジング４の下側部分１０と一体化することができる。図１に示すように、解除可能カップリング１４の第１の部分１２は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８と一体化された解除可能カップリング１４の第２の部分１６を受けるように構成することができる。より具体的には、図１に示すように、解除可能カップリング１４の第１の部分１２は、開口として構成することができ、解除可能カップリング１４の第２の部分１６は、ボルトとして構成することができる。実施形態では、第１の部分１２（例えば、開口）は、第２の部分１６（例えば、ボルト）を受け入れて、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８がハウジング４の端壁６に解除可能に結合できる。代替の実施形態では、図示しないが、解除可能カップリング１４は、スクリューナットカップリング、スナップ嵌め接続、或いは、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８をハウジング４の端壁６に解除可能に結合する他の何れかの公知の手段又は将来開発される手段の何れかとして構成することができる。別の実施形態では、図示しないが、第２の部分１６は、解除可能カップリング１４の第１の部分１２を受け入れるように構成することができる。更に別の実施形態では、図２に示すように、ハウジング４の端壁６及び第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、複数の解除可能カップリング１４を含むことができる。更に別の実施形態では、図２に示すように、端壁６の上側部分８及び下側部分１０は各々、解除可能カップリング１４の第１の部分１２を含むことができる。加えて、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、端壁６の上側部分８及び下側部分１０上に含まれる第１の部分１２に関連して解除可能カップリング１４の複数の第２の部分１６を含むことができる。

第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、図１及び３に示すように、ハウジング４内に配置することができ、第１の端部２０及び第２の端部２２を含むことができる。図１及び３に示すように、解除可能カップリング１４の第２の部分１６は、第１の端部２０と一体化することができる。第１の端部２０はまた、解除可能カップリング１４を介して端壁６に解除可能に結合することができ、その結果、第１の端部２０の縁部が端壁６に実質的に当接できる。図１及び３に示すように、第２の端部２２は、第１の端部２０と一体化することができ、第１の端部２０及び端壁６それぞれと実質的に近接して位置付けることができる。実施形態では、図１及び３に示すように、第１の端部２０は、実質的に円錐台形状を含むことができ、第２の端部２２は、実質的に円筒形状を含むことができる。代替の実施形態では、図示しないが、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、実質的に湾曲した円錐台形状を含むことができる。

図３を参照すると、本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を含む排気フードの部分断面図が示される。図３に示すように、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、上側半部分２４及び下側半部分２６を含むことができる。実施形態では、図３に示すように、上側半部分２４及び下側半部分２６は、水平カップリング継手２８を介して互いに解除可能に結合するように構成することができる。より具体的には、上側半部分２４及び下側半部分２６は、何らかの現在公知の又は将来開発される解除可能カップリング手段（例えば、ボルト−ナット、スナップ嵌め、スクリュー、その他）により結合されるように構成することができる。別の実施形態では、図示しないが、上側半部分２４及び下側半部分２６は、何らかの現在公知の又は将来開発される実質的に恒久的カップリング手段（例えば、溶接、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の初期鋳造、その他）によって互いに恒久的に結合することができる。

図４を参照すると、本発明の実施形態による、第１のタービンシステム３０の一部を含む排気フード２の垂直断面図が示される。第１のタービンシステム３０は、実質的に排気フード２内に配置することができ、より具体的には、排気フード２は、第１のタービンシステム３０及び第１のタービンシステム３０内に含まれる構成要素のための外側シェルを形成することができる。実施形態では、第１のタービンシステム３０は、何れかの従来の低圧蒸気タービンとすることができる。従って、構成要素の大部分の基本機能は、簡潔にするために省略することができる。一実施形態では、図４に最もよく示されるように、第１のタービンシステム３０は、少なくとも一部が排気フード２内に配置された第１のロータ３２を含むことができる。図４において最もよく示されるように、排気フード２内に配置された第１のロータ３２の一部は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８と実質的に同心とすることができる。より具体的には、第１のロータ３２は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の第１の端部２０及び第２の端部２２と実質的に同心とすることができ、その結果、第１のロータ３２は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の水平カップリング継手２８（図３）と水平方向でほぼ整列することができる。

一実施形態では、図４に示すように、第１のタービンシステム３０はまた、最終段バケット（ＬＳＢ）３４の第１のセット、中間段バケット（図示せず）の複数の第１のセット、及び第１段バケット（図示せず）の第１のセットを含むことができる。ＬＳＢ３４の第１のセットは、ＬＳＢ３４の第１のロータのベース３８を介して第１のロータ３２に解除可能に結合することができる。より具体的には、ＬＳＢ３４の第１のセットは、第１のロータ３２に同心的に解除可能に結合することができる。図４で最もよく示されるように、ＬＳＢ３４の第１のセットは、第１の半径方向位置（Ｒ１）に配置される第１の長さ（Ｌ１）を含むことができる。ＬＳＢ３４の第１のセットの第１の長さ（Ｌ１）は、ベース３８の上部からＬＳＢ３４の第１のセットの各々の先端４０までの大きさとすることができる。第１の半径方向位置（Ｒ１）は、第１のロータ３２の半径方向距離と、ＬＳＢ３４の第１のセットのベース３８の高さとを含むことができる。

第１のタービンシステム３０はまた、第１の内側蒸気ガイド構造体１８の半径方向外向きに配置された第１の外側蒸気ガイド構造体４２を含むことができる。この第１の外側蒸気ガイド構造体４２は、第１のタービンシステム３０の内側ケーシング組立体４４に結合することができる。より具体的には、第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、内側ケーシング組立体４４の端部に結合することができ、その結果、第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２を排気フード２のハウジング４内に実質的に配置することができる。代替の実施形態では、半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、内側ケーシング組立体４４と一体化されたダイアフラムに結合することができる。更に代替の実施形態では、半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、内側ケーシング組立体４４と一体化されたキャリアに結合することができる。一部の実施形態では、第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２と第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８との間の排気フード２内のスペースは、排気フード２の出口に配置される復水器（図示せず）にタービンシステム３０から蒸気を移動させるための蒸気経路（Ｐ）を形成することができる。具体的には、図４で最もよく示されるように、蒸気経路（Ｐ）は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の第２の端部２２をＬＳＢ３４の第１のセットのベース３８に実質的に隣接して位置付けることにより形成することができる。更に実施形態では、図４に示すように、第１のタービンシステム３０の内側ケーシング組立体４４は、ＬＳＢ３４の第１のセット及び中間段バケットをそれぞれ収容することができる。

一実施形態では、図４に示すように、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、ＬＳＢ３４の第１のセットに特別に対応することができる。より具体的には、排気フード２は、第１のタービンシステム３０において用いることができるＬＳＢ３４の第１のセットの所定のサイズに基づいて、ハウジング４に解除可能に結合されたカスタム構造の第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及びカスタム構造の第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２を有することができる。上記で考察したように、カスタム構造の第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及びカスタム構造の第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、第１のタービンシステム３０の作動中にＬＳＢ３４の第１のセットを有するタービンシステム３０に対して最適な蒸気経路（Ｐ）を提供することができる。

本明細書で記載されるあらゆる蒸気ガイド構造体の特徴要素は同義的とすることができる点は理解される。加えて、本明細書で記載されるあらゆる蒸気ガイド構造体の相対位置は、開示事項をより簡潔にするように記載されている。しかしながら、蒸気ガイド構造体の位置決めは、本発明の種々の態様に限定することを意図するものではない。例えば、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２に対して半径方向位置を表すように表記されている。第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、蒸気ガイド構造体の第２のセットの半径方向内向きに配置された複数の蒸気ガイド構造体のうちの１つとすることができ、この蒸気ガイド構造体の第２のセットは、半径方向内向きに配置された複数の蒸気ガイド構造体の半径方向外向きに配置されることは理解される。また、本明細書で使用される用語「半径方向」は、タービンシステム（例えば、第１のタービンシステム３０など）の回転の中心軸線又は中心に対する位置を表すことを意図していることは理解される。

図１、３、及び４を参照すると、排気フード２の１つの例示的な実施形態を第１のタービンシステム３０に設置する方法が提供される。実施形態では、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、タービンシステム３０と共に用いることができるＬＳＢ３４の第１のセットのサイズに基づいて前製造することができる。第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、何らかの現在公知の又は将来的に開発される製造手段（例えば、ダイキャスト、インジェクションモールド、ミル加工、ボーリング、旋削、その他）によって製造することができる。第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２の製造後、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８は、ハウジング４に解除可能に結合することができる。より具体的には、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の下側部分２６は、解除可能カップリング１４を介して端壁６の下側部分１０に解除可能に結合することができる。次に、例示的な実施形態では、ＬＳＢ３４の第１のセットを含むことができる第１のロータ３２の少なくとも一部は、実質的に排気フード２内に配置することができる。加えて、第１のロータ３２は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の下側半部分２６と実質的に同心にすることができる。第１のロータ３２の少なくとも一部を排気フード２内に位置付けた後、上側半部分８は、水平カップリング継手（図示せず）を介してハウジング４の下側半部分１０に結合することができる。次いで、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の上側半部分２４は、水平カップリング継手２８を介して下側半部分２６に解除可能に結合することができる。第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の上側半部分２４及び下側半部分２６が解除可能に結合された後、第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２は、第１のタービンシステム３０の内側ケーシング組立体４４に解除可能に結合することができる。最後に、排気フード２は、第１のタービンシステム３０を排気フード２のハウジング４内に位置付けることができるように位置決めすることができる。第１のタービンシステム３０が排気フード２内に配置された後、第１のタービンシステム３０は、発電運転を開始する準備が整い、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２と組み合わせて、排気フード２は、第１のタービンシステム３０において発電するのに使用される蒸気を移動させることができる。

図５を参照すると、本発明の実施形態による、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８及び第２のタービンシステム１３０の一部を含む、排気フード２の垂直側断面図が示される。各図において、同じ参照符号が付けられた構成要素（例えば、ハウジング４、端壁６、上側部分８、その他）は、実質的に同様の機能を果たすことができる。簡潔にするために冗長的な説明は省略している。更に、実施形態では、第２のタービンシステム１３０は、何れかの従来の低圧蒸気タービンとすることができる。従って、構成要素の大部分の基本機能は、簡潔にするために省略することができる。図５を参照すると、第２のタービンシステム１３０の第２のロータ１３２は、複数の別個の最終段バケットに解除可能に結合することができる。図５において最もよく示されるように、ＬＳＢ３４（図４）の第１のセットを有する第１のロータ３２は、ＬＳＢ１３４の別個の第２のセットを有する別個の第２のロータ１３２と置き換えることができる。より具体的には、第１のタービンシステム３０は、排気フード２から取り外され、ＬＳＢ１３４の第２のセットを有する第２のタービンシステム１３０で置き換えることができる。ＬＳＢ３４の第１のセットを有する第１のタービンシステム３０をＬＳＢ１３４の第２のセットを有する第２のタービンシステム１３０で置き換えることにより、第２のタービンシステム１３０は、異なる効率で作動することができ、作動中に異なる出力を提供することができる。図５に示すように、ＬＳＢ１３４の第２のセットは、該ＬＳＢ１３４の第２のセットのベース１３８を介して第２のロータ１３２に解除可能に結合することができる。図５の例示的な実施形態では、ＬＳＢ１３４の第２のセットは、ＬＳＢ３４の第１のセットの第１の距離（Ｌ１）とは異なることができる第２の距離（Ｌ２）を有することができる。ＬＳＢ１３４の第２のセットの第２の距離（Ｌ２）は、ＬＳＢ１３４の第２のセットのベース１３８の上部からＬＳＢ１３４の第２のセットの先端１４０までの大きさとすることができる。更に、図５に示すように、ＬＳＢ１３４の第２のセットは、ＬＳＢ３４の第１のセットの第１の半径方向位置（Ｒ１）とは異なることができる第２の半径方向位置（Ｒ２）を有することができる。第２の半径方向位置（Ｒ２）は、第２のロータ１３２の半径方向距離と、ＬＳＢ１３４の第２のセットのベース１３８の高さとを含むことができる。

図６を簡潔に参照すると、一実施形態では、ＬＳＢ１３４の第２のセットは、ＬＳＢ３４の第１のセットよりも長さを長くすることができる（例えば、Ｌ２＞Ｌ１）。別の実施形態では、ＬＳＢ３４の第１のセットは、ＬＳＢ１３４の第２のセットよりも長さを長くすることができる（例えば、Ｌ１＞Ｌ２）。別の実施形態では、ＬＳＢ３４の第１のセットの第１の長さ（Ｌ１）及びＬＳＢ１３４の第２のセットの第２の長さ（Ｌ２）は、実質的に同じとすることができ（例えば、Ｌ１＝Ｌ２）、ＬＳＢ３４の第１のセット及びＬＳＢ１３４の第２のセットの構成は異なることができる。より具体的には、バケットの数が異なる、バケットの幅が異なる、バケットのピッチ又は角度が異なる、軸方向位置が異なる、側壁の角度が異なるなどの点で、ＬＳＢ３４の第１のセット及びＬＳＢ１３４の第２のセットの構成は異なることができる。

図５を参照すると、本実施形態はまた、ハウジング４内に配置され、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８とは異なる第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８を含むことができる。第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、ＬＳＢ３４の第１のセットを有する第１のタービンシステム３０をＬＳＢ１３４の第２のセットを有する第２のタービンシステム１３０で置き換えることに応答して、ハウジング４内で第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８を置き換えるように構成することができる。より具体的には、ＬＳＢ１３４の第２のセットを有する第２のタービンシステム１３０が実装されるのに応答して、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、排気フード２内で解除可能なカップリング１４を介して解除可能に結合することができる。すなわち、排気フード２は、第１のタービンシステム３０及び／又は第２のタービンシステム１３０両方に結合され、各タービンシステムに伴う別個の蒸気ガイド構造体を提供するように構成することができる。より具体的には、排気フード２は、各タービンシステムに伴うＬＳＢの寸法とは関係なく、排気フード２を複数のタービンシステム（例えば、第１のタービンシステム３０、第２のタービンシステム１３０、その他）に結合できるようにする特定の寸法で製造することができる。実施形態では、図５に示すように、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８の第１の端部１２０は、解除可能カップリング１４の第２の部分１６を含むことができる。具体的には、解除可能カップリング１４の第２の部分１６は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の第１の端部２０に含めることができる第２の部分１６と実質的に同一とすることができる。第１の端部１２０が実質的に同一の第２の部分１６を有する結果として、端壁６の下側部分１０と一体化された解除可能カップリング１４の第１の部分１２は、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８を、図４を参照して上述したものと実質的に同じようにして端壁６に解除可能に結合するように構成することができる。

図５及び６を参照すると、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、第１の端部１２０及び第２の端部１２２を含むことができる。一実施形態では、図５及び６に示すように、第１の端部１２０は、実質的に円錐台形状を含むことができ、ハウジング４の端壁６に実質的に隣接して位置付けることができる。第２の端部１２２は、第１の端部１２０と一体化することができ、実質的に円形形状を含むことができる。代替の実施形態では、図示しないが、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、実質的に湾曲した円錐台形状を有する単一体を含むことができる。図５に示すように、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８の第２の端部１２２は、ＬＳＢ１３４の第２のセットのベース１３８に実質的に隣接して位置付けることができる。実施形態では、図５及び６に示すように、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の寸法とは異なる寸法を含むことができる。より具体的には、図６に示すように、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の第１の部分２０よりも長さが短く、より大きなピッチ又は角度スロープを有することができる第１の部分１２０を含むことができる。加えて、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８は、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８の第２の部分２２よりも長さが短いとすることができる第２の部分１２２を含むことができる。第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８と第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８との間の寸法的差違は、少なくとも部分的には、以下で考察するように、タービンシステム（例えば、第１のタービンシステム３０）において使用できるＬＳＢのセット（例えば、ＬＳＢ３４の第１のセット）の寸法に依存することができる。

図５及び６に同様に示すように、本実施形態はまた、複数の中間段バケット（図示せず）の第２のセットと、第２のタービンシステム１３０の別個の内側ケーシング組立体４４に結合される第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２とを含むことができる。より具体的には、第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２は、第２のタービンシステム１３０の内側ケーシング組立体４４の端部に解除可能に結合することができ、その結果、第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２は、実質的に排気フード２のハウジング４内に配置され、ＬＳＢ１３４の第２のセットの先端１４０に実質的に隣接して位置付けることができる。第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２は、ＬＳＢ３４の第１のセットを有する第１のタービンシステム３０がＬＳＢ１３４の第２のセットを有する第２のタービンシステム１３０によって置き換えられること、及び第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８が第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８によって置き換えられることに応答して、第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２を置き換えるように構成することができる。図５及び６を参照して、内側ケーシング組立体１４４は、第１のロータ３２からの内側ケーシング組立体４４の距離とは異なる、第２のロータ１３２からの距離に位置付けることができ、その結果、内側ケーシング組立体１４４は、ＬＳＢ１３４の第２のセットが第２のタービンシステム１３０内で作動するのに十分なスペースを提供できる。

実施形態では、図５に示すように、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８及び第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２は、ＬＳＢ１３４の第２のセットに対応することができる。より具体的には、排気フード２は、第２のタービンシステム１３０において使用されるＬＳＢ１３４の第２のセットの所定の第２の長さ（Ｌ２）に基づいて、ハウジング４に解除可能に結合されたカスタム構造の第２の蒸気ガイド構造体１１８及びカスタム構造の第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２を有することができる。図５及び６に示すように、ＬＳＢ３４の第１のセットを有する第１のタービンシステム３０をＬＳＢ１３４の第２のセットを有する第２のタービンシステム１３０と置き換えることにより、タービンシステム１３０内を移動する蒸気の異なる蒸気経路（Ｐ２）を提供することができる。具体的には、図６に示す実施形態では、ＬＳＢ３４の第１のセットの第１の長さ（Ｌ１）よりも大きな第２の長さ（Ｌ２）を有することができるＬＳＢ１３４の第２のセットの実装は、第２のタービンシステム１３０用のより大きな蒸気経路（Ｐ２）を提供することができる。ＬＳＢ１３４の第２のセットによって生成される異なる蒸気経路（Ｐ２）に対する最適な効率を提供するために、排気フード２は、カスタム構造の第２の蒸気ガイド構造体１１８及びカスタム構造の第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２を含むことができる。ＬＳＢ３４の第１のセット、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８、及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２をＬＳＢ１３４の第２のセット、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８、及び第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２それぞれで置き換える際に、第２のタービンシステム１３０内の異なる蒸気経路（Ｐ２）を連続して最適化することができる。

図６を参照すると、本発明の実施形態による、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８及び第１のタービンシステム３０の関連部分、並びに第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８及び第２のタービンシステム１３０の関連部分を含む、排気フード２の比較垂直断面図が示される。より具体的には、図６は、図４に示した実施形態と、比較の目的で、仮想線で示した図５の実施形態との上側部分を示している。図６に示すように、排気フード２の特定の構成要素（ハウジング４、端壁６、その他）は、ＬＳＢ３４の第１のセット、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８、及び第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体４２を有する第１のタービンシステム３０、並びにＬＳＢ１３４の第２のセット、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８、及び第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体１４２を第２のタービンシステム１３０の使用と同様に機能することができる。１つの例示的な実施形態では、図６に示すように、ハウジング４、端壁６、解除可能カップリング１４の第１の部分１２、及び解除可能カップリング１４の第２の部分１６は、排気フード２内に配置できる他の構成要素（例えば、第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体１８、第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体１１８、その他）に関係なく、同様に機能することができる。１つの例示的な実施形態では、排気フード２は、様々な半径方向内側蒸気ガイド構造体に対する支持を提供するように構成することができ、その結果、単一の排気フード２が、寸法的に異なる様々なバケットを有する複数のタービンシステム（例えば、第１のタービンシステム３０、第２のタービンシステム１３０、その他）に結合することができる。加えて、排気フード２は、様々な半径方向内側蒸気ガイド構造体を提供するように構成することができ、単一の排気フード２が、複数の復水器（例えば、水冷復水器、空冷復水器、その他）を利用する複数のタービンシステムで使用できる。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。

本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。

２ 排気フード
４ ハウジング
６ 端壁
８ 上側部分
１０ 下側部分
１２ 第１の部分
１４ 解除可能カップリング
１６ 第２の部分
１８ 第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体
２０ 第１の端部
２２ 第２の端部
２４ 上側半部分
２６ 下側半部分
２８ 水平方向カップリング継手
３０ 第１のタービンシステム
３２ 第１のロータ
３４ 最終段バケット（ＬＳＢ）の第１のセット
３８ ベース
４０ 先端
４２ 第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体
４４ 内側ケーシング組立体
１１８ 第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体
１２０ 第１の端部
１２２ 第２の端部
１３０ 第２のタービンシステム
１３２ 第２のロータ
１３４ ＬＳＢの第２のセット
１３８ 隣接ベース
１４０ 先端
１４２ 第２の半径方向外側蒸気ガイド構造体
１４４ 内側ケーシング組立体

Claims (19)

1. 解除可能カップリングの第１の部分を含む端壁を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体と
   を備えるタービン排気フードであって、前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体が、該第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の第１の端部と一体化された前記解除可能カップリングの第２の部分を含んでいて、前記解除可能カップリングの第１の部分及び第２の部分が、前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を前記端壁に解除可能に結合する、タービン排気フード。
2. 前記第１の端部が実質的に円錐台形状を含み、第２の端部が実質的に円筒形状を含む、請求項１記載の排気フード。
3. 前記解除可能カップリングの第１の部分及び第２の部分が、前記端壁の下側部分に配置される、請求項１記載の排気フード。
4. 前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体が更に、
   前記解除可能カップリングの第２の部分を有する下側半部分と、
   前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の上側半部分と
   を含んでいて、前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の下側半部分及び上側半部分が、解除可能に結合されるように構成される、請求項１記載の排気フード。
5. 前記ハウジングが、前記排気フード内に実質的に配置されるタービンシステムを実質的に受けるように構成され、前記タービンシステムが、
   第１のロータと、
   前記第１のロータに結合され、第１の長さを有する最終段バケットの第１のセットと
   を含む、請求項１記載の排気フード。
6. 前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体が、前記第１のロータと実質的に同心である、請求項５記載の排気フード。
7. 前記ハウジング内に配置され且つ前記タービンシステムの内側ケーシング組立体に解除可能に結合された第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体を更に備える、請求項５記載の排気フード。
8. 前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体の第２の端部が、前記最終段バケットの第１のセットのベースに実質的に隣接して位置付けられ、前記第１の半径方向外側蒸気ガイド構造体が、前記最終段バケットの第１のセットの先端に実質的に隣接して位置付けられる、請求項７記載の排気フード。
9. 前記第１のロータを置き換えるように構成された第２のロータと、
   前記最終段バケットの第１のセットとは異なり、前記第２のロータに結合され、且つ前記最終段バケットの第１のセットの第１の長さとは異なる第２の長さを有する最終段バケットの第２のセットと、
   前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体とは異なり、前記ハウジング内で前記第１の半径方向内側蒸気ガイド構造体を置き換えるように構成された第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体と
   を更に備える、請求項５記載の排気フード。
10. 前記第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体が、該第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体の第１の端部と一体化された前記解除可能カップリングの第２の部分を含み、前記解除可能カップリングの第１の部分及び第２の部分が、前記第２の半径方向内側蒸気ガイド構造体を前記端壁に解除可能に結合する、請求項９記載の排気フード。
11. 本体を備える蒸気ガイド構造体であって、前記本体が、
    解除可能カップリングの第１の部分を含み、且つ該解除可能カップリングの第１の部分を介してタービン排気フードに解除可能に結合されるように構成された第１の端部と、
    前記第１の端部に実質的に近接して位置し、且つ前記タービン排気フード内に配置される第２の端部と
    を有する、蒸気ガイド構造体。
12. 前記第１の端部が、実質的に円錐台の形状を含み、前記第２の端部が、実質的に円筒形の形状を含む、請求項１１記載の蒸気ガイド構造体。
13. 前記解除可能カップリングの第１の部分が、前記タービン排気フードの下側部分に配置される、請求項１１記載の蒸気ガイド構造体。
14. 前記本体が、
    前記解除可能カップリングの第１の部分を有する下側半部分と、
    前記下側半部分と解除可能に結合されるように構成された上側半部分と
    を更に含む、請求項１１記載の蒸気ガイド構造体。
15. 前記タービン排気フードが、該排気フード内に実質的に配置されるタービンシステムを実質的に受けるように構成されており、前記タービンシステムが、
    第１のロータと、
    前記第１のロータに結合された最終段バケットの第１のセットと
    を含む、請求項１１記載の蒸気ガイド構造体。
16. 前記第２の端部が、前記最終段バケットの第１のセットのベースに実質的に隣接して位置付けられる、請求項１５記載の蒸気ガイド構造体。
17. 前記第１の端部が、前記最終段バケットの第１のセットの上端部に実質的に隣接して位置付けられる、請求項１５記載の蒸気ガイド構造体。
18. 第１の蒸気ガイド構造体を提供する段階と、
    前記第１の蒸気ガイド構造体をタービン排気フードに解除可能に結合する段階と、
    前記タービン排気フードを、第１の長さを有する最終段バケットの第１のセットを含む第１のタービンシステム上に設置する段階と
    を含む、方法。
19. 前記最終段バケットの第１のセットを含む第１のタービンシステムを、前記最終段バケットの第１のセットの第１の長さとは異なる第２の長さを有する最終段バケットの第２のセットを含む第２のタービンシステムで置き換える段階と、
    前記第１の蒸気ガイド構造体を、前記タービン排気フードに解除可能に結合されるように構成された第２の蒸気ガイド構造体で置き換える段階と
    を更に含み、前記第２の蒸気ガイド構造体が、前記第１の蒸気ガイド構造体の寸法とは異なる寸法を有する、請求項１８記載の方法。