JPH0137575B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0137575B2 JPH0137575B2 JP58032707A JP3270783A JPH0137575B2 JP H0137575 B2 JPH0137575 B2 JP H0137575B2 JP 58032707 A JP58032707 A JP 58032707A JP 3270783 A JP3270783 A JP 3270783A JP H0137575 B2 JPH0137575 B2 JP H0137575B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustor
- cooling air
- turbine
- transition piece
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
- F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスタービンに関する。更に詳しくは
冷却用空気中に水を噴霧することに起因する燃焼
器尾筒の損傷を防止することに関するものであ
る。
冷却用空気中に水を噴霧することに起因する燃焼
器尾筒の損傷を防止することに関するものであ
る。
近年、ガスタービンは、その性能向上および出
力上昇のため、使用ガス温度がますます高温化の
傾向にある。
力上昇のため、使用ガス温度がますます高温化の
傾向にある。
しかしながら、ガスタービンのタービン翼は、
その強度を保持するために一定の温度以下に保つ
必要があり、この手段としてタービン翼を冷却す
る方法が採用されている。
その強度を保持するために一定の温度以下に保つ
必要があり、この手段としてタービン翼を冷却す
る方法が採用されている。
そこで、タービン翼の冷却は、圧縮機で圧縮し
た空気の一部を冷却空気として翼内に導き、フイ
ルムを冷却、インピンジ冷却及び対流冷却等を行
なつているが、ここで冷却空気の使用量は、翼を
一定の温度以下に保つため、使用ガス温度の高温
化にともなつて増加する必要がある。
た空気の一部を冷却空気として翼内に導き、フイ
ルムを冷却、インピンジ冷却及び対流冷却等を行
なつているが、ここで冷却空気の使用量は、翼を
一定の温度以下に保つため、使用ガス温度の高温
化にともなつて増加する必要がある。
しかしながら、冷却空気使用量の増加は、冷却
空気圧縮のための所要動力の増加および主流ガス
に混合する冷却空気量の増加に伴う平均ガス温度
の低下によるガスタービンサイクル効率の低下に
つながるという問題がある。
空気圧縮のための所要動力の増加および主流ガス
に混合する冷却空気量の増加に伴う平均ガス温度
の低下によるガスタービンサイクル効率の低下に
つながるという問題がある。
また、冷却空気は、そのタービンにより駆動さ
れる圧縮機で圧縮した空気を用いるため、燃焼ガ
スに比しては温度が低いものの、ガスタービンの
高出力化にともなつて、圧縮機での圧縮比が高く
なり、その温度も高くなつている。
れる圧縮機で圧縮した空気を用いるため、燃焼ガ
スに比しては温度が低いものの、ガスタービンの
高出力化にともなつて、圧縮機での圧縮比が高く
なり、その温度も高くなつている。
従つて、タービン翼を冷却する際に、冷却空気
と主流ガスとの温度差は、その分小さくなり、冷
却効果は悪くなる。
と主流ガスとの温度差は、その分小さくなり、冷
却効果は悪くなる。
また、冷却空気はさらにタービン翼に導く途中
において、周囲の高温の雰囲気にさらされるた
め、温度が上昇するが、この傾向は燃焼ガス温度
が高くなる程大きい。
において、周囲の高温の雰囲気にさらされるた
め、温度が上昇するが、この傾向は燃焼ガス温度
が高くなる程大きい。
従つて圧縮機で圧縮された空気をそのまま冷却
空気として用いる場合、タービン翼の温度を、そ
の強度を保持するに必要な一定の温度以下に保つ
条件の下では、冷却空気量を増加しても主流ガス
温度をある値以上に上げることは不可能である。
空気として用いる場合、タービン翼の温度を、そ
の強度を保持するに必要な一定の温度以下に保つ
条件の下では、冷却空気量を増加しても主流ガス
温度をある値以上に上げることは不可能である。
この対策として、冷却空気をいつたんガスター
ビン外に導き、エアフインクーラ等を用いて冷却
したものもあるが、この場合、冷却空気温度は低
下するものの、構造が複雑となり、また圧損が増
大し、冷却空気の圧力とタービン入口のガス圧力
との差が小さくなり、このため初段静翼のフイル
ム冷却が不可能であるという問題がある。
ビン外に導き、エアフインクーラ等を用いて冷却
したものもあるが、この場合、冷却空気温度は低
下するものの、構造が複雑となり、また圧損が増
大し、冷却空気の圧力とタービン入口のガス圧力
との差が小さくなり、このため初段静翼のフイル
ム冷却が不可能であるという問題がある。
一方、タービン翼冷却用の空気中に水を噴霧す
ることによつて冷却効果を向上らせることが知ら
れているが、この場合、冷却空気室内の空気が水
噴霧装置によつて噴霧された水を速やかに蒸発さ
せるに十分な温度でない時に噴霧を行つたり、或
いは水が水滴状態でしたたり落ちたりした場合、
高温になつたタービン構成部材に水滴が直接当た
り、この部分を急冷することになる。前記タービ
ン構成部材、特に燃焼器尾筒は比較的薄い板で構
成されているばかりでなく、直接、燃焼ガスに触
れるため、僅かな水滴が当たつても水滴の接触個
所が急冷され、クラツク発生の原因になる。
ることによつて冷却効果を向上らせることが知ら
れているが、この場合、冷却空気室内の空気が水
噴霧装置によつて噴霧された水を速やかに蒸発さ
せるに十分な温度でない時に噴霧を行つたり、或
いは水が水滴状態でしたたり落ちたりした場合、
高温になつたタービン構成部材に水滴が直接当た
り、この部分を急冷することになる。前記タービ
ン構成部材、特に燃焼器尾筒は比較的薄い板で構
成されているばかりでなく、直接、燃焼ガスに触
れるため、僅かな水滴が当たつても水滴の接触個
所が急冷され、クラツク発生の原因になる。
そこで、本発明の目的は、燃焼器の尾筒に直接
水滴が当たることを防止し、もつて燃焼器尾筒の
損傷を未然に防止することにある。
水滴が当たることを防止し、もつて燃焼器尾筒の
損傷を未然に防止することにある。
即ち、本発明は、燃焼器支持板によつてガスタ
ービンの燃焼器室内を、燃焼器本体側と燃焼器尾
筒側とに仕切ることにより燃焼器尾筒側に冷却空
気室を形成すると共に、該冷却空気室に水噴霧装
置を配設し、かつ前記燃焼器尾筒の外側に当該燃
焼器尾筒を覆うための保護筒を配設したことを特
徴とするものである。
ービンの燃焼器室内を、燃焼器本体側と燃焼器尾
筒側とに仕切ることにより燃焼器尾筒側に冷却空
気室を形成すると共に、該冷却空気室に水噴霧装
置を配設し、かつ前記燃焼器尾筒の外側に当該燃
焼器尾筒を覆うための保護筒を配設したことを特
徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明のガスタービンの
実施例を説明するが、第１図は本発明の実施例に
おけるガスタービンの概略系統図であり、図中圧
縮機２、燃焼器３、タービン４等によりこのガス
タービン１は構成されている。
実施例を説明するが、第１図は本発明の実施例に
おけるガスタービンの概略系統図であり、図中圧
縮機２、燃焼器３、タービン４等によりこのガス
タービン１は構成されている。
次に、第２図は上記ガスタービン１の要部側断
面図であり、図中冷却空気は矢印Ａのごとく流
れ、また第２図の燃焼器室９は燃焼器中間支持板
１２が、第３図の要部正面図に示すごとく、それ
ぞれの両側が隣りの燃焼器中間支持板１２と接す
るようになつており、燃焼器内筒１０及び燃焼器
フローガイド１１を有する燃焼器本体３１側と、
燃焼器尾頭１３側とに仕切つており、燃焼器尾筒
１３側に冷却空気室３０を形成している。
面図であり、図中冷却空気は矢印Ａのごとく流
れ、また第２図の燃焼器室９は燃焼器中間支持板
１２が、第３図の要部正面図に示すごとく、それ
ぞれの両側が隣りの燃焼器中間支持板１２と接す
るようになつており、燃焼器内筒１０及び燃焼器
フローガイド１１を有する燃焼器本体３１側と、
燃焼器尾頭１３側とに仕切つており、燃焼器尾筒
１３側に冷却空気室３０を形成している。
また、上記燃焼器尾筒１３の外周側は保護筒４
７により大部分をおおわれている。
７により大部分をおおわれている。
なお、燃焼器中間支持板１２は燃焼器室９を完
全に仕切つているのではなく、第３図に示すよう
に、その外周部等の一部には開口部２９を設けて
いる。
全に仕切つているのではなく、第３図に示すよう
に、その外周部等の一部には開口部２９を設けて
いる。
次に、冷却空気室３０には、水を噴霧する噴霧
装置５を設けてあり、噴霧装置５はガスタービン
１外部の水の供給源８に配管６で接続されてお
り、この途中には噴霧を停止する弁７が設けてあ
る。
装置５を設けてあり、噴霧装置５はガスタービン
１外部の水の供給源８に配管６で接続されてお
り、この途中には噴霧を停止する弁７が設けてあ
る。
また、燃焼器尾筒１３は内板１４と外板１５と
の二重構造とし、双方に多数の小孔１７，１８を
穿設し、その中間にスペーサ１６を設けて間隙を
保つ構造になつている。
の二重構造とし、双方に多数の小孔１７，１８を
穿設し、その中間にスペーサ１６を設けて間隙を
保つ構造になつている。
また、連結部材２０と、トルクチユーブ２１と
の間に、圧縮機高圧側シールリング２２とタービ
ン入口側シールリング２３とでシールされた空間
２６を設け、冷却空気抽気孔２４および２５によ
つて冷却空気室３０とトルクチユーブ２１内の空
間２７とを連通している。
の間に、圧縮機高圧側シールリング２２とタービ
ン入口側シールリング２３とでシールされた空間
２６を設け、冷却空気抽気孔２４および２５によ
つて冷却空気室３０とトルクチユーブ２１内の空
間２７とを連通している。
そこで、圧縮機２で圧縮された空気は、燃焼器
室９に入り、大部分は燃焼機本体３１に供給され
るが、一部は燃焼器中間支持板１２の開口部２９
を通り、冷却空気室３０に入り、ここで噴霧装置
５より水を噴霧して冷却される。
室９に入り、大部分は燃焼機本体３１に供給され
るが、一部は燃焼器中間支持板１２の開口部２９
を通り、冷却空気室３０に入り、ここで噴霧装置
５より水を噴霧して冷却される。
冷却空気室３０で冷却された冷却空気Ａの一部
は、タービン翼環３２の冷却空気孔３３，３３を
通つてタービン静翼３４，３６に供給される。
は、タービン翼環３２の冷却空気孔３３，３３を
通つてタービン静翼３４，３６に供給される。
また、一部は燃焼器尾筒１３の外板１５の小孔
１７から空間部３８に入り、内板１４の小孔１８
から主流に吹き出す。
１７から空間部３８に入り、内板１４の小孔１８
から主流に吹き出す。
さらに一部は連結部材２０の冷却空気抽気孔２
４から空間２６に入り、トルクチユーブ２１の冷
却空気抽気孔２５からトルクチユーブ２１内の空
間２７に入り、タービンデイスク３９の通気孔４
２、またスペーサデイスク４１の通気孔４３より
タービンデイスク３９，４０間の空間４４，４４
に入り、冷却空気孔４５，４５および４６，４６
を通つてタービン動翼３５，３７に供給される。
４から空間２６に入り、トルクチユーブ２１の冷
却空気抽気孔２５からトルクチユーブ２１内の空
間２７に入り、タービンデイスク３９の通気孔４
２、またスペーサデイスク４１の通気孔４３より
タービンデイスク３９，４０間の空間４４，４４
に入り、冷却空気孔４５，４５および４６，４６
を通つてタービン動翼３５，３７に供給される。
ここで、冷却空気室３０内の空気が水噴霧装置
５により噴霧された水を速やかに蒸発させるに十
分な温度でない時噴霧を行なつたり、水が水滴状
態でしたたり落ちたりした場合、高温となつたタ
ービン構成部材に水滴が直接当たり、この部分を
急冷することになる。
５により噴霧された水を速やかに蒸発させるに十
分な温度でない時噴霧を行なつたり、水が水滴状
態でしたたり落ちたりした場合、高温となつたタ
ービン構成部材に水滴が直接当たり、この部分を
急冷することになる。
冷却空気室のタービン構成部材で特に燃焼器尾
筒１３は、直接燃焼ガスにふれるため、温度が高
く、比較的うす板で構成されているため、僅かな
水滴が当つても、この部分が急冷され、クラツク
発生の原因となる。
筒１３は、直接燃焼ガスにふれるため、温度が高
く、比較的うす板で構成されているため、僅かな
水滴が当つても、この部分が急冷され、クラツク
発生の原因となる。
しかも、燃焼器尾筒１３にクラツクが発生すれ
ば、燃焼ガスが洩れることになる。
ば、燃焼ガスが洩れることになる。
そこで、特に本発明では、燃焼器尾筒１３に保
護筒４７を設け、燃焼器尾筒１３に直接水滴が当
たるのを防止している。
護筒４７を設け、燃焼器尾筒１３に直接水滴が当
たるのを防止している。
上記のように、本発明は、ガスタービンの燃焼
器室内を、燃焼器支持板によつて燃焼器大体側と
燃焼器尾筒側とに仕切ることにより前記燃焼器尾
筒側に冷却空気室を形成し、該冷却空気室に水噴
霧装置を配設し、かつ前記燃焼器尾筒の外側に当
該燃焼器尾筒を覆うための保護筒を配設したの
で、燃焼器の尾筒に直接水滴が当たらなくなり、
もつて燃焼器尾筒の損傷を未然に防止することが
できるようになる。
器室内を、燃焼器支持板によつて燃焼器大体側と
燃焼器尾筒側とに仕切ることにより前記燃焼器尾
筒側に冷却空気室を形成し、該冷却空気室に水噴
霧装置を配設し、かつ前記燃焼器尾筒の外側に当
該燃焼器尾筒を覆うための保護筒を配設したの
で、燃焼器の尾筒に直接水滴が当たらなくなり、
もつて燃焼器尾筒の損傷を未然に防止することが
できるようになる。
第１図は本発明のガスタービンの一実施例にお
ける概略系統図、第２図は第１図のガスタービン
の要部側断面図、第３図は第２図の燃焼器中間支
持板の要部正面図である。 １……ガスタービン、２……圧縮機、３……燃
焼器、４……タービン、５……噴霧装置、９……
燃焼器室、１２……燃焼器中間支持板、１３……
燃焼器尾筒、３０……冷却空気室、３１……燃焼
器室本体、３４，３６……タービン静翼、３５，
３７……タービン動翼、４７……保護筒、Ａ……
冷却空気。
ける概略系統図、第２図は第１図のガスタービン
の要部側断面図、第３図は第２図の燃焼器中間支
持板の要部正面図である。 １……ガスタービン、２……圧縮機、３……燃
焼器、４……タービン、５……噴霧装置、９……
燃焼器室、１２……燃焼器中間支持板、１３……
燃焼器尾筒、３０……冷却空気室、３１……燃焼
器室本体、３４，３６……タービン静翼、３５，
３７……タービン動翼、４７……保護筒、Ａ……
冷却空気。
Claims (1)
- １ ガスタービンの燃焼器室内を、燃焼器支持板
によつて燃焼器本体側と燃焼器尾筒側とに仕切る
ことにより前記燃焼器尾筒側に冷却空気室を形成
し、該冷却空気室に水噴霧装置を配設し、かつ前
記燃焼器尾筒の外側に当該燃焼器尾筒を覆うため
の保護筒を配設したことを特徴とするガスタービ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3270783A JPS59160034A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | ガスタ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3270783A JPS59160034A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | ガスタ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160034A JPS59160034A (ja) | 1984-09-10 |
| JPH0137575B2 true JPH0137575B2 (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=12366309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3270783A Granted JPS59160034A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | ガスタ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160034A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2239082T3 (es) * | 2001-08-09 | 2005-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbina de gas y procedimiento para el funcionamiento de una turbina de gas. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5037324B2 (ja) * | 1972-10-30 | 1975-12-02 | ||
| JPS5477820A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-21 | Hitachi Ltd | Method of cooling gas turbine blade |
-
1983
- 1983-03-01 JP JP3270783A patent/JPS59160034A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160034A (ja) | 1984-09-10 |
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