JPH0137576B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0137576B2 JPH0137576B2 JP58032709A JP3270983A JPH0137576B2 JP H0137576 B2 JPH0137576 B2 JP H0137576B2 JP 58032709 A JP58032709 A JP 58032709A JP 3270983 A JP3270983 A JP 3270983A JP H0137576 B2 JPH0137576 B2 JP H0137576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling air
- temperature
- water
- valve
- air chamber
- 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
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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
水噴霧装置からの水の滴下防止を施したガスター
ビンに関するものである。
水噴霧装置からの水の滴下防止を施したガスター
ビン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、周囲の高温のふん囲気にさらされる
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。
中において、周囲の高温のふん囲気にさらされる
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。
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。
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。
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、軸受ハウジング内の温度を検出し、冷却
用の水の割合を調整することが知られているが、
水の噴霧開始時、或いは噴霧終了時に冷却用の水
が高温になつているタービン構成部材上に滴下す
ると、この部分を急冷することになり、クラツク
発生の原因になる。
用の水の割合を調整することが知られているが、
水の噴霧開始時、或いは噴霧終了時に冷却用の水
が高温になつているタービン構成部材上に滴下す
ると、この部分を急冷することになり、クラツク
発生の原因になる。
ここで、ガスタービンの起動、或いは停止時な
ど冷却空気室内の空気が水噴霧装置より噴霧され
た水の全量を速やかに蒸発させるには十分な温度
でない時に水を噴霧すれば、この水は速やかには
蒸発せず、冷却空気室内のタービン構成部材に水
滴が直接当たり、その部材部分が急冷され、クラ
ツク発生の原因ともなるので、冷却空気室内の空
気が噴霧された水の全量が速やかに蒸発させるに
十分な温度にない時は、水を噴霧しないようにし
なければならない。
ど冷却空気室内の空気が水噴霧装置より噴霧され
た水の全量を速やかに蒸発させるには十分な温度
でない時に水を噴霧すれば、この水は速やかには
蒸発せず、冷却空気室内のタービン構成部材に水
滴が直接当たり、その部材部分が急冷され、クラ
ツク発生の原因ともなるので、冷却空気室内の空
気が噴霧された水の全量が速やかに蒸発させるに
十分な温度にない時は、水を噴霧しないようにし
なければならない。
また、水の噴霧を停止する時、単に水を供給す
る配管系の元バルブを閉止するとそのバルブから
水の噴霧時間までの間に残された水の圧力が低下
し、霧状にならず、噴霧装置からの水がしたたり
落ちて上記の如き問題が発生するので水がしたた
り落ちないようにしなければならない。
る配管系の元バルブを閉止するとそのバルブから
水の噴霧時間までの間に残された水の圧力が低下
し、霧状にならず、噴霧装置からの水がしたたり
落ちて上記の如き問題が発生するので水がしたた
り落ちないようにしなければならない。
そこで本発明の目的は、水噴霧装置の噴霧開始
時、或いは噴霧終了時の水の滴下を防止し、もつ
て、タービン構成部材の損傷を防止することにあ
る。
時、或いは噴霧終了時の水の滴下を防止し、もつ
て、タービン構成部材の損傷を防止することにあ
る。
即ち、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
室に温度検出器と水噴霧装置を配設し、該水噴霧
装置は高圧空気源に連通する管の途中に第１の弁
を有すると共に、水供給源に連通する管の途中に
第２の弁を有し、かつ、前記温度検出器に付属す
る調整器は冷却空気室内の温度が設定値以上にな
つたとき第１，第２の弁の順に弁を開き、冷却空
気室内の温度が設定値以下になつたとき第２、第
１の弁の順に弁を閉じることを特徴とするもので
ある。
燃焼器支持板によつて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
室に温度検出器と水噴霧装置を配設し、該水噴霧
装置は高圧空気源に連通する管の途中に第１の弁
を有すると共に、水供給源に連通する管の途中に
第２の弁を有し、かつ、前記温度検出器に付属す
る調整器は冷却空気室内の温度が設定値以上にな
つたとき第１，第２の弁の順に弁を開き、冷却空
気室内の温度が設定値以下になつたとき第２、第
１の弁の順に弁を閉じる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念図であり、図中の圧縮機
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。
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念図であり、図中の圧縮機
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図は第１図のガスタービン１の要部
拡大の側断面図であり、このガスタービン１内の
冷却空気は図中の矢印Ａのごとく流れる。
拡大の側断面図であり、このガスタービン１内の
冷却空気は図中の矢印Ａのごとく流れる。
また、燃焼器室１１は燃焼器中間支持板１３に
よつて仕切られており、それにより冷却空気室１
２が構成されている。
よつて仕切られており、それにより冷却空気室１
２が構成されている。
なお、上記燃焼器中間支持板１３は、第３図の
要部正面図に示すごとく、それぞれ両側が隣りの
燃焼器中間支持板１３と接するようにして、燃焼
器室１１を仕切つているが、その外周部等の一部
には開口部１４が設けられており、冷却空気Ａが
通るようになつている。
要部正面図に示すごとく、それぞれ両側が隣りの
燃焼器中間支持板１３と接するようにして、燃焼
器室１１を仕切つているが、その外周部等の一部
には開口部１４が設けられており、冷却空気Ａが
通るようになつている。
また、冷却空気室１２には、温度を検出する検
出器６と、水を噴霧可能な噴霧装置５とを設けて
おり、噴霧装置５は、ガスタービン１外部の水供
給源９に配管８で接続されており、この途中には
弁７が設けられており、この弁７は調整器１０に
より制御される。
出器６と、水を噴霧可能な噴霧装置５とを設けて
おり、噴霧装置５は、ガスタービン１外部の水供
給源９に配管８で接続されており、この途中には
弁７が設けられており、この弁７は調整器１０に
より制御される。
また、上記の噴霧装置５には外部の高圧空気源
３４から空気配管３３を通じてプライマリ空気が
供給されるようになつており、この空気配管３３
の途中にも弁３２が設けられておりこの弁３２も
調整器１０により制御される。調整器１０は検出
器６が設定温度以上の温度を検出すると、その信
号により弁３２を先づ開けて、プライマリとして
空気を噴射させた後、弁７を開けて水を噴霧する
ようになつており、検出器６の検出温度が設定温
度以下になると弁７を閉じ噴霧を停止した後弁３
２を閉じる。
３４から空気配管３３を通じてプライマリ空気が
供給されるようになつており、この空気配管３３
の途中にも弁３２が設けられておりこの弁３２も
調整器１０により制御される。調整器１０は検出
器６が設定温度以上の温度を検出すると、その信
号により弁３２を先づ開けて、プライマリとして
空気を噴射させた後、弁７を開けて水を噴霧する
ようになつており、検出器６の検出温度が設定温
度以下になると弁７を閉じ噴霧を停止した後弁３
２を閉じる。
ここで、設定温度とは噴霧された水が速やかに
蒸発する温度とする。
蒸発する温度とする。
また、連結部材１９とトルクチユーブ２０，２
１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２４及び連結部材１９とトルクチユーブ２１
とに設けた冷却空気抽気孔２５，２６によつてタ
ービン動翼１６，１８への冷却空気通路を構成し
ている。
１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２４及び連結部材１９とトルクチユーブ２１
とに設けた冷却空気抽気孔２５，２６によつてタ
ービン動翼１６，１８への冷却空気通路を構成し
ている。
上記の圧縮機２で圧縮された空気は、燃焼器室
１１に入り、その大部分は燃焼機３に供給される
が、一部は第３図に示す燃焼器中間支持板１３の
開口部１４を通り、冷却空気室１２に入る。
１１に入り、その大部分は燃焼機３に供給される
が、一部は第３図に示す燃焼器中間支持板１３の
開口部１４を通り、冷却空気室１２に入る。
そして、冷却空気室１２内の空気温度が検出器
６により検出され、それが設定温度以上であれ
ば、弁３２及び７が順次開となり噴霧装置５から
空気をプライマリとして水を噴霧して冷却空気Ａ
が冷却される。また冷却空気室内の温度が設定温
度以下になると弁は７，３２の順に閉じられる。
６により検出され、それが設定温度以上であれ
ば、弁３２及び７が順次開となり噴霧装置５から
空気をプライマリとして水を噴霧して冷却空気Ａ
が冷却される。また冷却空気室内の温度が設定温
度以下になると弁は７，３２の順に閉じられる。
冷却空気室１２で冷却された冷却空気Ａの一部
は、タービン翼環２７の冷却空気孔２８，２８を
通つてタービン静翼１５，１７に供給され、また
残りは冷却空気抽気孔２５、空間２４、冷却空気
抽気孔２６を通り、トルクチユーブ２０，２１内
の中空部に入り、更に通気孔２９からタービンデ
イスク３０，３０間に入り、冷却空気孔３１，３
１よりタービン動翼１６，１８に供給される。
は、タービン翼環２７の冷却空気孔２８，２８を
通つてタービン静翼１５，１７に供給され、また
残りは冷却空気抽気孔２５、空間２４、冷却空気
抽気孔２６を通り、トルクチユーブ２０，２１内
の中空部に入り、更に通気孔２９からタービンデ
イスク３０，３０間に入り、冷却空気孔３１，３
１よりタービン動翼１６，１８に供給される。
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
却空気室に温度検出器と水噴霧装置を配設し、該
水噴霧装置は高圧空気源に連通する管の途中に第
１の弁を有すると共に、水供給源に連通する管の
途中に第２の弁を有し、かつ、前記温度検出に付
属する調整器は冷却空気室内の温度が設定値以上
になつたとき第１、第２の弁の順に弁を開き、冷
却空気室内の温度が設定値以下になつたとき第
２、第１の弁の順に弁を閉じるので、水噴霧開始
後、或いは停止時に水の滴下を防止でき、もつて
タービン構成部材の損傷を未然に防ぐことができ
るようになる。
室内を燃焼器支持板によつて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
却空気室に温度検出器と水噴霧装置を配設し、該
水噴霧装置は高圧空気源に連通する管の途中に第
１の弁を有すると共に、水供給源に連通する管の
途中に第２の弁を有し、かつ、前記温度検出に付
属する調整器は冷却空気室内の温度が設定値以上
になつたとき第１、第２の弁の順に弁を開き、冷
却空気室内の温度が設定値以下になつたとき第
２、第１の弁の順に弁を閉じるので、水噴霧開始
後、或いは停止時に水の滴下を防止でき、もつて
タービン構成部材の損傷を未然に防ぐことができ
るようになる。
第１図は本発明の一実施例におけるガスタービ
ンの概念図であり、第２図は第１図のガスタービ
ンの要部拡大の側断面図で、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、７……
弁、９……水供給源、１０……調整器、１２……
冷却空気室、１３……燃焼器中間支持板、１５，
１７……タービン静翼、１６，１８……タービン
動翼、３２……弁、３４……高圧空気供給源、Ａ
……冷却空気。
ンの概念図であり、第２図は第１図のガスタービ
ンの要部拡大の側断面図で、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、７……
弁、９……水供給源、１０……調整器、１２……
冷却空気室、１３……燃焼器中間支持板、１５，
１７……タービン静翼、１６，１８……タービン
動翼、３２……弁、３４……高圧空気供給源、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、該冷却空気室に温度検出器
と水噴霧装置を配設し、該水噴霧装置は高圧空気
源に連通する管の途中に第１の弁を有すると共
に、水供給源に連通する管の途中に第２の弁を有
し、かつ、前記温度検出器に付属する調整器は冷
却空気室内の温度が設定値以上になつたとき第
１、第２の弁の順に弁を開き、冷却空気室内の温
度が設定値以下になつたとき第２、第１の弁の順
に弁を閉じることを特徴とするガスタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3270983A JPS59160036A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | ガスタ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3270983A JPS59160036A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | ガスタ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160036A JPS59160036A (ja) | 1984-09-10 |
| JPH0137576B2 true JPH0137576B2 (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=12366364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3270983A Granted JPS59160036A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | ガスタ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160036A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643811B2 (ja) * | 1985-07-29 | 1994-06-08 | 株式会社日立製作所 | ガスタービンのホットパーツ冷却方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477820A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-21 | Hitachi Ltd | Method of cooling gas turbine blade |
-
1983
- 1983-03-01 JP JP3270983A patent/JPS59160036A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160036A (ja) | 1984-09-10 |
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