[发明专利]蒸汽轮机转子

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽轮机转子，特别是涉及适合大型发电设备、和燃气轮机的联合发电设备所使用的蒸汽轮机的蒸汽轮机转子。

背景技术

通常，在蒸汽轮机中，其低压段(例如，从低压最终段L-0段到高压侧的L-4段)是湿蒸汽域或者干蒸汽与湿蒸汽的干湿交流区域，所以对于涡轮机转子来说，处于腐蚀环境恶劣的条件下。

一般地，考虑机械强度、韧性以及大型锻造性，蒸汽轮机的低压段转子材料采用3.5％Ni钢、1CrMoV钢等的低合金钢。由于低合金钢的耐腐蚀性不一定高，所以在长时间使用的机械设备中，存在腐蚀介质堆积在翼与转子镶嵌部的间隙，而产生应力腐蚀破裂(以下，称为SCC(Stress Corrosion Cracking))的情况。

另外，低压最终段L-0段中，采用翼长长的翼(长翼)，所以在翼镶嵌部产生高离心应力。特别是，在用于联合发电设备的情况下，存在由于伴随起动停止的离心应力的变动、反复，而使腐蚀环境中的低循环疲劳寿命(以下，称为LCF(Low Cycle Fatigue)寿命)降低的情况。

作为提高蒸汽轮机中的低压最终段L-0段所使用的涡轮机转子的可靠性的技术，例如有专利文献1以及2所记载的技术。

专利文献1(JP2001-50002A)记载了采用耐腐蚀性高的12Cr钢作为低压最终段L-0段的转子材料。另外，专利文献2(JP2006-307840A)记载了通过使从低压最终段L-0段到L-2段的转子材料的屈服强度越向高压侧越降低，来减少针对SCC的感受性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-50002号公报

专利文献2：日本特开2006-307840号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

如上述那样，关于蒸汽轮机的低压涡轮机转子的现有的主要课题是在低压最终段L-0段的腐蚀环境中的LCF寿命的提高、和从低压最终段L-0段到L-4段的SCC感受性的减少。

另一方面，近年来，推进着低压最终段L-0段的长翼化，例如有采用3600rpm转的翼长为1250mm以上的翼的情况。而且，伴随低压最终段L-0段翼的长翼化，在比低压最终段L-0段位于高压侧的L-1段、L-2段中也推进着长翼化。因此，在L-1段、L-2段中目前还不怎么成为问题的腐蚀环境中的LCF寿命的提高成为课题。另外，在比低压最终段L-0段位于高压侧的L-1段和L-2段中，由于段温度比低压最终段L-0段高，所以SCC感受性变高，因此更需要SCC感受性的减少。

然而，上述的专利文献1以及2中，关于用于实现比低压最终段L-0段位于高压侧的L-1段和L-2段的SCC感受性的减少和LCF寿命的提高的双方的适当的材料、机械强度，没有完全清楚地提及。

本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于，提供能够实现包含低压最终段L-0段以及比其位于高压侧的L-1段的段翼的SCC感受性的减少和LCF寿命的提高的双方的蒸汽轮机转子。

用于解决技术问题的方案

根据发明的一方式，提供一种蒸汽轮机转子，是通过焊接接合低压最终段L-0段的转子盘、和包含比该低压最终段L-0段位于高压侧的L-1段的多段的转子盘而形成的蒸汽轮机转子，其特征在于，上述低压最终段L-0段以及比该低压最终段L-0段位于高压侧的至少L-1段的转子盘材料是12Cr钢，并且上述转子盘材料的拉伸强度是900～1200MPa。

发明的效果

根据本发明，能够提供实现包含低压最终段L-0段以及比其位于高压侧的L-1段的段翼的SCC感受性的减少和LCF寿命的提高的双方的蒸汽轮机转子。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的蒸汽轮机转子的一个例子的概要结构图。

图2是表示12Cr钢中的拉伸强度与规格化LCF寿命的关系的图，该规格化LCF寿命是以相同的变形范围条件下的3.5％NiCrMoV钢的LCF寿命进行规格化的。

图3是表示钢材的拉伸强度与规格化局部应力的关系的图，该规格化局部应力是以在低压最终段L-0段产生将换算成弹性应力的局部应力的涡轮机转子材料的局部应力进行规格化的。

图4是表示本发明的第二实施方式的蒸汽轮机转子的一个例子的概要结构图。

符号说明