JPH08334034A - ガスタービンの冷却装置 - Google Patents
ガスタービンの冷却装置Info
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- JPH08334034A JPH08334034A JP14048295A JP14048295A JPH08334034A JP H08334034 A JPH08334034 A JP H08334034A JP 14048295 A JP14048295 A JP 14048295A JP 14048295 A JP14048295 A JP 14048295A JP H08334034 A JPH08334034 A JP H08334034A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 19
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 逆流型燃焼器を備えたガスタービンにおい
て、外部配管を廃止することにより、重量及び部品点数
が減少されるとともに、外部艤装が容易化され、さらに
はアクティブ・クリアランス・コントロール（ＡＣＣ）
の調整精度が向上せしめられたガスタービンの冷却装置
を提供する。 【構成】 タービンケースの外側に燃焼器が設けられた
ガスタービンにおいて、圧縮機出口の圧縮空気をタービ
ンケースに設けた空気噴出口からタービンケース内のタ
ービンシュラウド近傍に噴出するとともに開度調整機構
により空気噴出口の開度を調整するように構成して、従
来の外部配管を廃止し、高精度のＡＣＣを実現する。
て、外部配管を廃止することにより、重量及び部品点数
が減少されるとともに、外部艤装が容易化され、さらに
はアクティブ・クリアランス・コントロール（ＡＣＣ）
の調整精度が向上せしめられたガスタービンの冷却装置
を提供する。 【構成】 タービンケースの外側に燃焼器が設けられた
ガスタービンにおいて、圧縮機出口の圧縮空気をタービ
ンケースに設けた空気噴出口からタービンケース内のタ
ービンシュラウド近傍に噴出するとともに開度調整機構
により空気噴出口の開度を調整するように構成して、従
来の外部配管を廃止し、高精度のＡＣＣを実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタービンケースの外側に
燃焼器を備えたいわゆる逆流型燃焼器方式のガスタービ
ンエンジン（以下ガスタービンという）における冷却装
置に関する。
燃焼器を備えたいわゆる逆流型燃焼器方式のガスタービ
ンエンジン（以下ガスタービンという）における冷却装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、逆流型燃焼器を備えたガスター
ビンの概略断面図が示されている。図において５はロー
タ、４はタービンノズル、１はタービンブレード、２は
タービンシュラウド、６は圧縮機、３はタービンケー
ス、７は同タービンケース３の外側に設けられた燃焼器
である。
ビンの概略断面図が示されている。図において５はロー
タ、４はタービンノズル、１はタービンブレード、２は
タービンシュラウド、６は圧縮機、３はタービンケー
ス、７は同タービンケース３の外側に設けられた燃焼器
である。
【０００３】同ガスタービンにおいて、圧縮機６にて高
圧に加圧された空気１０は、燃焼器７を囲んで形成され
た圧縮空気通路１１を通り、燃焼器ライナ１２の通路か
ら燃焼器７に入り、ここで燃料と混合し燃焼に供され
る。
圧に加圧された空気１０は、燃焼器７を囲んで形成され
た圧縮空気通路１１を通り、燃焼器ライナ１２の通路か
ら燃焼器７に入り、ここで燃料と混合し燃焼に供され
る。
【０００４】燃焼器７からの燃焼ガス１３はガス通路９
からタービンノズル４に至り、同ノズル４から噴出せし
められてタービンブレード１に作用し、これを回転駆動
せしめる。
からタービンノズル４に至り、同ノズル４から噴出せし
められてタービンブレード１に作用し、これを回転駆動
せしめる。
【０００５】上記ガスタービンにおいては、タービンケ
ース３のタービンシュラウド２近傍に冷却空気を吹き付
けて、タービンブレード１の先端部のクリアランス（間
隙）を調整する機構即ちアクティブ・クリアランス・コ
ントロール機構（以下ＡＣＣ機構と略称する）を備えて
いる。
ース３のタービンシュラウド２近傍に冷却空気を吹き付
けて、タービンブレード１の先端部のクリアランス（間
隙）を調整する機構即ちアクティブ・クリアランス・コ
ントロール機構（以下ＡＣＣ機構と略称する）を備えて
いる。
【０００６】図４に、かかるＡＣＣ機構の従来の１例が
示されている。図４において、２１はタービンケース３
の外側に設置され内部を圧縮空気が流過する外部配管で
あり、上記圧縮空気２０は、同外部配管２１に設けられ
た噴出口（図示せず）からタービンケース３のタービン
シュラウド２の外周対応部位に吹き付けられる。この圧
縮空気２０の吹き付け量をコントロールすることによ
り、タービンケース３の熱膨張量を調整し、タービンブ
レード１の外周部クリアランスを調整する。
示されている。図４において、２１はタービンケース３
の外側に設置され内部を圧縮空気が流過する外部配管で
あり、上記圧縮空気２０は、同外部配管２１に設けられ
た噴出口（図示せず）からタービンケース３のタービン
シュラウド２の外周対応部位に吹き付けられる。この圧
縮空気２０の吹き付け量をコントロールすることによ
り、タービンケース３の熱膨張量を調整し、タービンブ
レード１の外周部クリアランスを調整する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、タービ
ンケース３の外側にＡＣＣ機構用の外部配管２１を設け
たガスタービンにあっては、外部配管をタービンケース
３の外側に設けているため重量及び部品点数が増加する
とともに、タービンケース３の外側の配管の取り廻し等
艤装作業に制約を受ける等の問題点がある。
ンケース３の外側にＡＣＣ機構用の外部配管２１を設け
たガスタービンにあっては、外部配管をタービンケース
３の外側に設けているため重量及び部品点数が増加する
とともに、タービンケース３の外側の配管の取り廻し等
艤装作業に制約を受ける等の問題点がある。
【０００８】本発明の目的は、外部配管を廃止すること
により、重量及び部品点数が減少されるとともに、外部
艤装が容易化され、さらにはＡＣＣの調整精度が向上せ
しめられたガスタービンの冷却装置を提供することであ
る。
により、重量及び部品点数が減少されるとともに、外部
艤装が容易化され、さらにはＡＣＣの調整精度が向上せ
しめられたガスタービンの冷却装置を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来のものの
ような外部配管を廃止して、圧縮機出口の圧縮空気をタ
ービンケースに設けた噴出口からタービンケース内のタ
ービンシュラウド近傍に噴出するように構成したことを
要旨とするもので、その具体的手段は、タービンケース
の外側に燃焼器が設けられたガスタービンにおいて、上
記タービンケースに設けられて、圧縮機出口の空気をタ
ービンケース内のタービンシュラウド近傍に噴出する空
気噴出口と、同空気噴出口の開度を調整する開度調整機
構とを備えたことにある。
ような外部配管を廃止して、圧縮機出口の圧縮空気をタ
ービンケースに設けた噴出口からタービンケース内のタ
ービンシュラウド近傍に噴出するように構成したことを
要旨とするもので、その具体的手段は、タービンケース
の外側に燃焼器が設けられたガスタービンにおいて、上
記タービンケースに設けられて、圧縮機出口の空気をタ
ービンケース内のタービンシュラウド近傍に噴出する空
気噴出口と、同空気噴出口の開度を調整する開度調整機
構とを備えたことにある。
【００１０】また本発明の好適な態様は、上記開度調整
機構が、上記空気噴出口の外周部位を円周方向に摺動せ
しめられて空気噴出口の開度を変化するスリットが設け
られた調整環と、同調整環を円周方向に回転駆動するピ
ニオン等の駆動部材とにより構成されることである。
機構が、上記空気噴出口の外周部位を円周方向に摺動せ
しめられて空気噴出口の開度を変化するスリットが設け
られた調整環と、同調整環を円周方向に回転駆動するピ
ニオン等の駆動部材とにより構成されることである。
【００１１】
【作用】本発明は上記のように構成されているので、圧
縮機出口の圧縮空気通路を流過する圧縮空気はタービン
ケースに開設された空気噴出口からタービンケース内の
タービンシュラウド近傍に噴出せしめられ、タービンブ
レードの外側に位置するタービンシュラウド及びタービ
ンケースを冷却する。
縮機出口の圧縮空気通路を流過する圧縮空気はタービン
ケースに開設された空気噴出口からタービンケース内の
タービンシュラウド近傍に噴出せしめられ、タービンブ
レードの外側に位置するタービンシュラウド及びタービ
ンケースを冷却する。
【００１２】上記冷却空気量は、開度調整機構により空
気噴出口の開度即ち開口面積を調整することによりその
流量（噴出量）が調整され、これによりタービンシュラ
ウド及びタービンケーシングの冷却度が調整され、ター
ビンブレードの外周部のクリアランスが調整され、いわ
ゆるＡＣＣ作用がなされる。
気噴出口の開度即ち開口面積を調整することによりその
流量（噴出量）が調整され、これによりタービンシュラ
ウド及びタービンケーシングの冷却度が調整され、ター
ビンブレードの外周部のクリアランスが調整され、いわ
ゆるＡＣＣ作用がなされる。
【００１３】また、請求項２記載の構成のように、開度
調整機構をスリット付きの調整環とこれの駆動機構とに
より構成すれば、スリットと空気噴出口との重なりを調
整することにより、高精度かつ広範囲で以って空気噴出
量を調整することが可能となる。
調整機構をスリット付きの調整環とこれの駆動機構とに
より構成すれば、スリットと空気噴出口との重なりを調
整することにより、高精度かつ広範囲で以って空気噴出
量を調整することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１には本発明の実施例に係るガスタービン
の冷却装置のタービンブレード外周部位近傍の要部断面
図が示され、図２には図１のＡ矢視図が示され、また図
３には本発明の対象となる逆流型燃焼器を備えたガスタ
ービンの概略断面図が示されている。
説明する。図１には本発明の実施例に係るガスタービン
の冷却装置のタービンブレード外周部位近傍の要部断面
図が示され、図２には図１のＡ矢視図が示され、また図
３には本発明の対象となる逆流型燃焼器を備えたガスタ
ービンの概略断面図が示されている。
【００１５】図３において、１はロータ５に多数植設さ
れたタービンブレード、４はタービンノズル、３はター
ビンケーシング、２はタービンシュラウド、６は圧縮
機、７は燃焼器であり、同燃焼器７は、タービンケース
３の外側に設置され、空気１０と燃焼ガス１３との流れ
が逆転する逆流型燃焼器となっている。
れたタービンブレード、４はタービンノズル、３はター
ビンケーシング、２はタービンシュラウド、６は圧縮
機、７は燃焼器であり、同燃焼器７は、タービンケース
３の外側に設置され、空気１０と燃焼ガス１３との流れ
が逆転する逆流型燃焼器となっている。
【００１６】上記ガスタービンにおいて、圧縮機６にて
高圧に加圧された空気１０は、燃焼器７を囲んで形成さ
れた圧縮空気通路１１を通り、燃焼器７の内・外周に設
けられた燃焼器ライナ１２の通路から燃焼器７に入り、
ここで燃料と混合し燃焼に供される。
高圧に加圧された空気１０は、燃焼器７を囲んで形成さ
れた圧縮空気通路１１を通り、燃焼器７の内・外周に設
けられた燃焼器ライナ１２の通路から燃焼器７に入り、
ここで燃料と混合し燃焼に供される。
【００１７】燃焼器７からの燃焼ガス１３はガス通路９
からタービンノズル４に至り、同ノズル４から噴出せし
められてタービンブレード１に作用し、これを回転駆動
せしめる。
からタービンノズル４に至り、同ノズル４から噴出せし
められてタービンブレード１に作用し、これを回転駆動
せしめる。
【００１８】また、図１及び図２において、３４はター
ビンケース３の、タービンシュラウド２の外側に対応す
る部位に円周方向等間隔に複数個穿設された空気噴出口
である。同空気噴出口３４は圧縮空気通路１１からター
ビンシュラウド２の外側空間３５に連通して設けられ、
各断面毎に２個、前後方向に傾斜せしめられ、かつ、図
２に示されるように、円周方向には長穴状に形成されて
いる。
ビンケース３の、タービンシュラウド２の外側に対応す
る部位に円周方向等間隔に複数個穿設された空気噴出口
である。同空気噴出口３４は圧縮空気通路１１からター
ビンシュラウド２の外側空間３５に連通して設けられ、
各断面毎に２個、前後方向に傾斜せしめられ、かつ、図
２に示されるように、円周方向には長穴状に形成されて
いる。
【００１９】３１は環状に形成された調整環であり、そ
の内周面が上記タービンケース３の上記空気噴出口３４
が開口する周面３ａに摺接し、同周面３ａ上を円周方向
に摺動可能に構成されている。
の内周面が上記タービンケース３の上記空気噴出口３４
が開口する周面３ａに摺接し、同周面３ａ上を円周方向
に摺動可能に構成されている。
【００２０】上記調整環３１には、外周に後述する駆動
ピニオン３２と噛み合う歯３１ａが形成されるととも
に、図２に示されるように、その円周方向複数箇所に長
穴状のスリット３３が形成されており、同スリット３３
は上記空気噴出口３４と重なり合うことが可能となるよ
うに空気噴出口３４と対応して配置されている。
ピニオン３２と噛み合う歯３１ａが形成されるととも
に、図２に示されるように、その円周方向複数箇所に長
穴状のスリット３３が形成されており、同スリット３３
は上記空気噴出口３４と重なり合うことが可能となるよ
うに空気噴出口３４と対応して配置されている。
【００２１】３２は駆動ピニオンであり、図示しないピ
ニオン駆動装置により回転駆動せしめられるとともに、
上記調整環３１の歯部３１ａに噛み合わされ、同調整環
３１を円周方向に摺動せしめている。
ニオン駆動装置により回転駆動せしめられるとともに、
上記調整環３１の歯部３１ａに噛み合わされ、同調整環
３１を円周方向に摺動せしめている。
【００２２】上記のように構成されたガスタービンの運
転時において、図２に示されるように調整環３１のスリ
ット３３とケース３に設けられた空気噴出口３４とが斜
線部のように重なり合っている際には、空気噴出口３４
は斜線部の面積だけ開口されることとなり、圧縮空気通
路１１内を流過している圧縮機６出口の圧縮空気が上記
斜線で示される開口部を通ってタービンシュラウド２の
外側空間３５内に噴出せしめられ、タービンシュラウド
２及びタービンケース３の上記外側空間３５に臨む部位
及びその近傍が冷却される。
転時において、図２に示されるように調整環３１のスリ
ット３３とケース３に設けられた空気噴出口３４とが斜
線部のように重なり合っている際には、空気噴出口３４
は斜線部の面積だけ開口されることとなり、圧縮空気通
路１１内を流過している圧縮機６出口の圧縮空気が上記
斜線で示される開口部を通ってタービンシュラウド２の
外側空間３５内に噴出せしめられ、タービンシュラウド
２及びタービンケース３の上記外側空間３５に臨む部位
及びその近傍が冷却される。
【００２３】上記空気噴出口３４からの噴出空気量を増
加せしめる際には、駆動ピニオン３２を回転させ、調整
環３１を円周方向に移動させて、同噴出口３４全体がス
リット３３と重なるようにする。これにより、空気噴出
口３４は全開となる。タービンシュラウド２及びタービ
ンケース３を冷却した後の空気は、同シュラウド２とタ
ービンケース３との隙間等からタービンブレード１下流
のガス通路に流出し、燃焼ガスとともに排出される。
加せしめる際には、駆動ピニオン３２を回転させ、調整
環３１を円周方向に移動させて、同噴出口３４全体がス
リット３３と重なるようにする。これにより、空気噴出
口３４は全開となる。タービンシュラウド２及びタービ
ンケース３を冷却した後の空気は、同シュラウド２とタ
ービンケース３との隙間等からタービンブレード１下流
のガス通路に流出し、燃焼ガスとともに排出される。
【００２４】上記駆動ピニオン３２を回転して調整環３
１のスリット３３を空気噴出口３４が開口していない周
面に合わせれば、空気噴出口３４は全閉となる。
１のスリット３３を空気噴出口３４が開口していない周
面に合わせれば、空気噴出口３４は全閉となる。
【００２５】上記のように、この実施例の冷却装置は、
駆動ピニオン３２にて調整環３１を回動し、調整環３１
のスリット３３と空気噴出口３４との重なり度を変えて
空気噴出口３４の開口面積を調整することにより、ター
ビンシュラウド２及びタービンケース３のタービンブレ
ード１外周近傍の冷却度を調整し、タービンブレード１
外周部のクリアランスを調整することができ、いわゆる
上記ＡＣＣが高精度で以って実現できる。
駆動ピニオン３２にて調整環３１を回動し、調整環３１
のスリット３３と空気噴出口３４との重なり度を変えて
空気噴出口３４の開口面積を調整することにより、ター
ビンシュラウド２及びタービンケース３のタービンブレ
ード１外周近傍の冷却度を調整し、タービンブレード１
外周部のクリアランスを調整することができ、いわゆる
上記ＡＣＣが高精度で以って実現できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、タービンケースの外側に燃焼
器が設けられたガスタービンにおいて、圧縮機出口の圧
縮空気をタービンケースに設けた空気噴出口からタービ
ンケース内のタービンシュラウド近傍に噴出するととも
に開度調整機構により空気噴出口の開度を調整するよう
に構成したので、従来のもののような冷却空気用の外部
配管が不要となり、重量及び部品点数が減少するととも
に、外部艤装が容易化され、組立、整備性が向上する。
器が設けられたガスタービンにおいて、圧縮機出口の圧
縮空気をタービンケースに設けた空気噴出口からタービ
ンケース内のタービンシュラウド近傍に噴出するととも
に開度調整機構により空気噴出口の開度を調整するよう
に構成したので、従来のもののような冷却空気用の外部
配管が不要となり、重量及び部品点数が減少するととも
に、外部艤装が容易化され、組立、整備性が向上する。
【００２７】また、開度調整機構により空気噴出口の開
度即ち、開口面積を調整することにより、冷却空気の流
量（噴出量）が調整され、これによりタービンシュラウ
ド及びタービンケーシングの冷却度が調整され、タービ
ンブレードの外周部のクリアランスが調整され、いわゆ
るＡＣＣ作用が高精度で以って実現できる。
度即ち、開口面積を調整することにより、冷却空気の流
量（噴出量）が調整され、これによりタービンシュラウ
ド及びタービンケーシングの冷却度が調整され、タービ
ンブレードの外周部のクリアランスが調整され、いわゆ
るＡＣＣ作用が高精度で以って実現できる。
【００２８】さらに請求項２の発明のように、上記開度
調整機構を、スリット付きの調整環とこれの駆動機構と
により構成すれば、スリットと空気噴出口との重なりを
調整することにより、広範囲かつ高精度で以って空気噴
出量の調整が可能となり、高性能のＡＣＣが得られる。
調整機構を、スリット付きの調整環とこれの駆動機構と
により構成すれば、スリットと空気噴出口との重なりを
調整することにより、広範囲かつ高精度で以って空気噴
出量の調整が可能となり、高性能のＡＣＣが得られる。
【図１】本発明の実施例に係る逆流型燃焼器方式のガス
タービンの冷却装置を示す要部断面図。
タービンの冷却装置を示す要部断面図。
【図２】図１のＡ矢視図
【図３】逆流型燃焼器方式のガスタービンの概略断面
図。
図。
【図４】従来のガスタービン冷却装置を示す図１応当
図。
図。
１ タービンブレード ２ タービンシュラウド ３ タービンケース ４ タービンノズル ５ ロータ ６ 圧縮機 ７ 燃焼器 １１ 圧縮空気通路 ３１ 調整環 ３２ 駆動ピニオン ３３ スリット ３４ 空気噴出口
Claims (2)
- 【請求項１】 タービンケースの外側に燃焼器が設けら
れたガスタービンにおいて、上記タービンケースに設け
られて、圧縮機出口の空気をタービンケース内のタービ
ンシュラウド近傍に噴出する空気噴出口と、同空気噴出
口の開度を調整する開度調整機構とを備えたことを特徴
とするガスタービンの冷却装置。 - 【請求項２】 上記開度調整機構は、上記空気噴出口の
外周部位を円周方向に摺動して同空気噴出口の開度を変
化せしめるスリットが設けられた調整環と、同調整環を
円周方向に回転駆動する駆動ピニオン等の駆動機構とを
備えた請求項１記載のガスタービンの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14048295A JPH08334034A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | ガスタービンの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14048295A JPH08334034A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | ガスタービンの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334034A true JPH08334034A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15269638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14048295A Withdrawn JPH08334034A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | ガスタービンの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334034A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095687A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | General Electric Co <Ge> | ヘビーデューティーガスタービン用のタービンケースインピンジメント冷却 |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP14048295A patent/JPH08334034A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095687A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | General Electric Co <Ge> | ヘビーデューティーガスタービン用のタービンケースインピンジメント冷却 |
| US8801370B2 (en) | 2006-10-12 | 2014-08-12 | General Electric Company | Turbine case impingement cooling for heavy duty gas turbines |
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