JPH0598995A - ガスタービン - Google Patents
ガスタービンInfo
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- JPH0598995A JPH0598995A JP26380091A JP26380091A JPH0598995A JP H0598995 A JPH0598995 A JP H0598995A JP 26380091 A JP26380091 A JP 26380091A JP 26380091 A JP26380091 A JP 26380091A JP H0598995 A JPH0598995 A JP H0598995A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- difference
- turbine
- rotor
- gas turbine
- Prior art date
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- Granted
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロータが短縮されることを目的とする。
【構成】 回転体と静止体との熱による軸方向への伸び
量の差に見合って出力される信号に応じて内部の冷却を
行う気体の温度が制御されるように構成する。
量の差に見合って出力される信号に応じて内部の冷却を
行う気体の温度が制御されるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電などに適用さ
れるガスタービンに関する。
れるガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３および図４は火力発電に使用されて
いる従来のガスタービンの説明図である。図において、
軸流空気圧縮機１から吐出される圧縮空気は燃焼器２を
経てタービンに流入するが、圧縮空気の一部は分岐され
て外部に導かれ、フィルタ４、空気冷却器５を経てター
ビンに流入し、タービンディスク６及び中空動翼７を冷
却する。通常、燃焼器２を経てタービンに流入する圧縮
空気の温度は３５０〜４００℃、空気冷却器５を経てタ
ービンに流入する冷却空気の温度は１００〜２５０℃程
度である。冷却空気の冷却には水が使われており、水は
遮断弁８を経て空気冷却器５に流入する。また、水質が
悪く空気冷却器５の管巣が腐食する場合には空気が使わ
れ、フィルタを通して大気がファンによりダンパを経て
空気冷却器５へ送風される。
いる従来のガスタービンの説明図である。図において、
軸流空気圧縮機１から吐出される圧縮空気は燃焼器２を
経てタービンに流入するが、圧縮空気の一部は分岐され
て外部に導かれ、フィルタ４、空気冷却器５を経てター
ビンに流入し、タービンディスク６及び中空動翼７を冷
却する。通常、燃焼器２を経てタービンに流入する圧縮
空気の温度は３５０〜４００℃、空気冷却器５を経てタ
ービンに流入する冷却空気の温度は１００〜２５０℃程
度である。冷却空気の冷却には水が使われており、水は
遮断弁８を経て空気冷却器５に流入する。また、水質が
悪く空気冷却器５の管巣が腐食する場合には空気が使わ
れ、フィルタを通して大気がファンによりダンパを経て
空気冷却器５へ送風される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のガ
スタービンにおいて、ガスタービンの回転体と静止体と
ではメタル温度、熱容量、材料の熱膨張係数の違いなど
により軸方向の伸び量が異なる。特に、ガスタービンの
起動時や負荷上昇時など負荷の非定常変化時にこの伸び
量の差が大きくなると回転体と静止体との間が接触する
トラブルが発生するため、変位センサ９によってこの伸
び量の差が計測管理されるとともに、接触が予想される
回転体と静止体との間には予め接触を回避するのに十分
な間隙が軸方向に設けられている。しかしながら、この
間隙はガスタービンのロータを長くしてコストを上昇さ
せる一因になるとともに、ロータのスパンを増大させて
振動発生の原因となる場合がある。
スタービンにおいて、ガスタービンの回転体と静止体と
ではメタル温度、熱容量、材料の熱膨張係数の違いなど
により軸方向の伸び量が異なる。特に、ガスタービンの
起動時や負荷上昇時など負荷の非定常変化時にこの伸び
量の差が大きくなると回転体と静止体との間が接触する
トラブルが発生するため、変位センサ９によってこの伸
び量の差が計測管理されるとともに、接触が予想される
回転体と静止体との間には予め接触を回避するのに十分
な間隙が軸方向に設けられている。しかしながら、この
間隙はガスタービンのロータを長くしてコストを上昇さ
せる一因になるとともに、ロータのスパンを増大させて
振動発生の原因となる場合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガスタービ
ンは上記課題の解決を目的にしており、回転体と静止体
との熱による軸方向への伸び量の差に見合う信号を出力
する手段と、出力される上記信号に応じて内部の冷却を
行う気体の温度を制御する手段とを備えた構成を特徴と
する。
ンは上記課題の解決を目的にしており、回転体と静止体
との熱による軸方向への伸び量の差に見合う信号を出力
する手段と、出力される上記信号に応じて内部の冷却を
行う気体の温度を制御する手段とを備えた構成を特徴と
する。
【０００５】
【作用】即ち、本発明に係るガスタービンにおいては、
回転体と静止体との熱による軸方向への伸び量の差に見
合って出力される信号に応じて内部の冷却を行う気体の
温度が制御されるようになっており、ガスタービンの内
部が回転体と静止体との軸方向への伸び量の差に応じて
冷却されることによりガスタービンの負荷の非定常時な
どにおける回転体と静止体との伸び量の差のピークが減
少する。これにより、回転体と静止体との接触を回避す
る間隙を小さくしてロータを短縮することができる。
回転体と静止体との熱による軸方向への伸び量の差に見
合って出力される信号に応じて内部の冷却を行う気体の
温度が制御されるようになっており、ガスタービンの内
部が回転体と静止体との軸方向への伸び量の差に応じて
冷却されることによりガスタービンの負荷の非定常時な
どにおける回転体と静止体との伸び量の差のピークが減
少する。これにより、回転体と静止体との接触を回避す
る間隙を小さくしてロータを短縮することができる。
【０００６】
【実施例】図１乃至図３は本発明の一実施例に係るガス
タービンの説明図である。図において、本実施例に係る
ガスタービンは火力発電に使用されるもので、図１に示
すように軸流空気圧縮機１から吐出される圧縮空気は燃
焼器２を経てタービンに流入するが、圧縮空気の一部は
分岐されて外部に導かれ、フィルタ４、空気冷却器５を
経てタービンに流入し、タービンディスク６及び中空動
翼７を冷却する。通常、燃焼器２を経てタービンに流入
する圧縮空気の温度は３５０〜４００℃、空気冷却器５
を経てタービンに流入する冷却空気の温度は１００〜２
５０℃程度である。冷却には水が使われており、水は遮
断弁８を経て空気冷却器５に流入する。また、水質が悪
く空気冷却器５の管巣が腐食するには空気が使われ、図
２に示すようにフィルタ１１を通して大気がファン１２
によりダンパ１３を経て空気冷却器５へ送風される。
タービンの説明図である。図において、本実施例に係る
ガスタービンは火力発電に使用されるもので、図１に示
すように軸流空気圧縮機１から吐出される圧縮空気は燃
焼器２を経てタービンに流入するが、圧縮空気の一部は
分岐されて外部に導かれ、フィルタ４、空気冷却器５を
経てタービンに流入し、タービンディスク６及び中空動
翼７を冷却する。通常、燃焼器２を経てタービンに流入
する圧縮空気の温度は３５０〜４００℃、空気冷却器５
を経てタービンに流入する冷却空気の温度は１００〜２
５０℃程度である。冷却には水が使われており、水は遮
断弁８を経て空気冷却器５に流入する。また、水質が悪
く空気冷却器５の管巣が腐食するには空気が使われ、図
２に示すようにフィルタ１１を通して大気がファン１２
によりダンパ１３を経て空気冷却器５へ送風される。
【０００７】ガスタービンの回転体と静止体とではメタ
ル温度、熱容量、材料の熱膨脹係数の違いなどにより軸
方向の伸び量が異なる。特に、ガスタービンの起動時や
負荷上昇時など負荷の非定常変化時にこの伸び量の差が
大きくなると回転体と静止体との間が接触するトラブル
が発生するため、この伸び量の差が計測管理されるよう
に変位が出力電圧に比例する電気特性を利用した非接触
渦電流式の変位センサ９がガスタービンのロータ軸端に
設置されている。この変位センサ９により検出された伸
び量の差による間隙Ｓの変化は変位変換器１０で出力信
号に変換され、制御室へ送信されるとともに伸び差調節
器１４へ入力される。伸び差調節器１４では設定値と変
位センサ９により検出された値とが比較演算され、伸び
量の差に見合った圧力の空気が水の流量制御弁１５へ送
られる。この空気源には定圧のガスタービン制御用の空
気が用いられる。また、冷却空気の冷却媒体に空気が使
われる場合には、伸び差調節器１４から送られる空気は
ファン１２風量制御用のダンパ１３へ送られる。なお、
ファン１２の風量制御がファン１２の翼角度制御により
行われる場合は、伸び差調節器１４から送られる空気に
相当する信号がファン１２の可変ピッチサーボモータ
へ、またファン１２の速度制御により行われる場合は、
ファン１２の回転数制御装置へそれぞれ送られる。
ル温度、熱容量、材料の熱膨脹係数の違いなどにより軸
方向の伸び量が異なる。特に、ガスタービンの起動時や
負荷上昇時など負荷の非定常変化時にこの伸び量の差が
大きくなると回転体と静止体との間が接触するトラブル
が発生するため、この伸び量の差が計測管理されるよう
に変位が出力電圧に比例する電気特性を利用した非接触
渦電流式の変位センサ９がガスタービンのロータ軸端に
設置されている。この変位センサ９により検出された伸
び量の差による間隙Ｓの変化は変位変換器１０で出力信
号に変換され、制御室へ送信されるとともに伸び差調節
器１４へ入力される。伸び差調節器１４では設定値と変
位センサ９により検出された値とが比較演算され、伸び
量の差に見合った圧力の空気が水の流量制御弁１５へ送
られる。この空気源には定圧のガスタービン制御用の空
気が用いられる。また、冷却空気の冷却媒体に空気が使
われる場合には、伸び差調節器１４から送られる空気は
ファン１２風量制御用のダンパ１３へ送られる。なお、
ファン１２の風量制御がファン１２の翼角度制御により
行われる場合は、伸び差調節器１４から送られる空気に
相当する信号がファン１２の可変ピッチサーボモータ
へ、またファン１２の速度制御により行われる場合は、
ファン１２の回転数制御装置へそれぞれ送られる。
【０００８】ガスタービンの回転体と静止体との伸び量
の差は冷却空気の温度によって左右される。即ち、冷却
空気の冷却媒体の流量が少ないとロータはよく伸び、多
い程伸び量が小さいが、伸び差調節器１４から送られる
空気の圧力により水の流量制御弁１５または風量制御用
のダンパ１３の開度が調節されて空気冷却器５へ流入す
る水量、風量が制御され、タービンへ流入する冷却空気
の温度が調節される。図３はガスタービンの起動後にお
ける回転体と静止体との軸方向の伸び量の差を示してお
り、本ガスタービンでは起動時のピークが消滅し、負荷
上昇時のピークも従来のガスタービンに比べて著しく減
少している。従って、本ガスタービンにおいては回転体
が静止体に接触するトラブルが防止されるとともに、ガ
スタービンのロータの長さが短縮されてコストが低減
し、またロータの耐振度が向上する。
の差は冷却空気の温度によって左右される。即ち、冷却
空気の冷却媒体の流量が少ないとロータはよく伸び、多
い程伸び量が小さいが、伸び差調節器１４から送られる
空気の圧力により水の流量制御弁１５または風量制御用
のダンパ１３の開度が調節されて空気冷却器５へ流入す
る水量、風量が制御され、タービンへ流入する冷却空気
の温度が調節される。図３はガスタービンの起動後にお
ける回転体と静止体との軸方向の伸び量の差を示してお
り、本ガスタービンでは起動時のピークが消滅し、負荷
上昇時のピークも従来のガスタービンに比べて著しく減
少している。従って、本ガスタービンにおいては回転体
が静止体に接触するトラブルが防止されるとともに、ガ
スタービンのロータの長さが短縮されてコストが低減
し、またロータの耐振度が向上する。
【０００９】
【発明の効果】本発明に係るガスタービンは前記のよう
に構成されており、ロータを短縮することができるので
コストが低減されるとともにロータの耐振度が向上す
る。
に構成されており、ロータを短縮することができるので
コストが低減されるとともにロータの耐振度が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例に係るガスタービンの
制御系統図である。
制御系統図である。
【図２】図２はその要部詳細図である。
【図３】図３はその作用説明図である。
【図４】図４は従来のガスタービンの制御系統図であ
る。
る。
１ 軸流空気圧縮機 ５ 空気冷却器 ９ 変位センサ １０ 変位変換器 １３ ダンパ １４ 伸び差調節器 １５ 流量制御弁
Claims (1)
- 【請求項１】 回転体と静止体との熱による軸方向への
伸び量の差に見合う信号を出力する手段と、出力される
上記信号に応じて内部の冷却を行う気体の温度を制御す
る手段とを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP3263800A JP2977340B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263800A JP2977340B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ガスタービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598995A true JPH0598995A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2977340B2 JP2977340B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=17394432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263800A Expired - Fee Related JP2977340B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977340B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2995019A1 (fr) * | 2012-09-06 | 2014-03-07 | Snecma | Turbomachine comportant un dispositif de mesure de la distance axiale entre une piece de stator et une piece de rotor de la turbomachine |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3263800A patent/JP2977340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2995019A1 (fr) * | 2012-09-06 | 2014-03-07 | Snecma | Turbomachine comportant un dispositif de mesure de la distance axiale entre une piece de stator et une piece de rotor de la turbomachine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2977340B2 (ja) | 1999-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990810 |
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