JPH09250361A - Gas turbine - Google Patents

Gas turbine

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Publication number
JPH09250361A
JPH09250361A JP6132696A JP6132696A JPH09250361A JP H09250361 A JPH09250361 A JP H09250361A JP 6132696 A JP6132696 A JP 6132696A JP 6132696 A JP6132696 A JP 6132696A JP H09250361 A JPH09250361 A JP H09250361A
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JP
Japan
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air
combustor
wall
cooling
cooling air
Prior art date
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Pending
Application number
JP6132696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Nakano
博文 中野
Yasuyuki Hamachi
康之 濱地
Hiroshi Ogawa
博史 小川
Mari Naito
真理 内藤
Norikazu Imai
則和 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Diesel Engine Co Ltd filed Critical Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Priority to JP6132696A priority Critical patent/JPH09250361A/en
Publication of JPH09250361A publication Critical patent/JPH09250361A/en
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve mixing performance of liquid fuel and air so as to reduce the rate of NOx by arranging the falling down part of liquid fuel between the bending part of the upper end of a combustor main body and pre-mixture chamber, and discharging air led from a cooling air hole drilled on the vertical wall surface of the combustor main body, to the lower end part of the falling down part. SOLUTION: In the combustor of a gas turbine, a combustor main body 2 formed in a vertical cylinder shape is arranged in an outer cylinder 1, a liner 3 is fitted to the center part thereof from an upper part, and an auxiliary fuel injection nozzle 5 for injecting fuel only at the time of ignition is arranged on the lower end part of the liner 3 by being existent in a combustion chamber B. In this case, the inner rim of the upper end part 2a of the combustor main body 2 is extended in a vertical direction till the inlet part of a pre-mixture chamber A arranged on the inner side of a short diameter part 2b so as to form a falling down part C, and a cooling air hole H drilled on the short diameter part 2b is arranged on the horizontal direction outer side of the falling down surface C forming part of the upper end part 2a. It is thus possible to splash away liquid fuel dropped down from the lower end of the falling down surface C by air led from the cooling air hole H so as to carry out mixing sufficiently.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンにお
いて、特にその出力特性を改善することを図っての、圧
縮器、燃焼器、及び動翼に至るガス通路部分の改良構成
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine, and more particularly to an improved structure of a gas passage portion leading to a compressor, a combustor, and a rotor blade for improving the output characteristics thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービンは圧縮器、燃焼器、及び動
翼に至るガス通路部分の圧力、温度、及び冷却性によ
り、その出力や効率面で大きく影響を受ける。以下、従
来のガスタービンにおける各部の構成について説明す
る。まず、燃焼器については、従来より、低NOX 化の
ための予混合室を設ける構造が、実開平5−96759
号公報にて公知となっており、この中で、液体燃料噴射
ノズルから噴霧された液体燃料が、燃焼器の内壁面に沿
って流れるのを防止してこれを再び予混合室の空間中に
放出させるための絞り部材を配設した構造も開示されて
いる。この構造について、図16図示の従来の燃焼器の
側面断面図より説明する。燃焼器は、外筒1内に、垂直
状の筒体である燃焼器本体2を配設し、その燃焼器本体
2内の中心部分には、上方よりライナー3を嵌入配設し
ている。該ライナー3内には、燃料通路や空気通路が穿
設されており、その下端部には、後記燃焼室Bに臨ませ
て、着火時のみ燃料噴射する副燃料噴射ノズル5が配設
されている。
2. Description of the Related Art A gas turbine is greatly affected in its output and efficiency by the pressure, temperature, and coolability of a gas passage portion reaching a compressor, a combustor, and a moving blade. Hereinafter, the configuration of each part in the conventional gas turbine will be described. First, the combustor, conventionally, a structure of providing a premixing chamber for the low NO X reduction, real-Open No. 5-96759
It is known in Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2003-115, in which the liquid fuel sprayed from the liquid fuel injection nozzle is prevented from flowing along the inner wall surface of the combustor and is again fed into the space of the premixing chamber. A structure in which a diaphragm member for discharging is arranged is also disclosed. This structure will be described with reference to the side sectional view of the conventional combustor shown in FIG. In the combustor, a combustor main body 2 which is a vertical cylindrical body is arranged in an outer cylinder 1, and a liner 3 is fitted and arranged from above in a central portion of the combustor main body 2. A fuel passage and an air passage are bored in the liner 3, and a sub-fuel injection nozzle 5 that faces the combustion chamber B described later and injects fuel only at the time of ignition is arranged at a lower end portion thereof. There is.

【0003】該燃焼器本体2の上端部2a’は、水平方
向に曲折させて、その外縁部にスロワーTを形成し、該
外筒1内の空気を該燃焼器本体2内に吸入する部分とな
っている。該スロワーTの内側近傍に、液体燃料噴射ノ
ズル4を配設しており、該ライナー3外面と該燃料器本
体2の短径部2b内面との間の空間は、該スロワーTか
ら導入した空気と、該液体燃料噴射ノズル4から噴霧さ
れた燃料とを混合させる予混合室Aを形成する。該燃焼
器本体2にて、該予混合室Aの下方のライナー3の存在
しない長径部2c内には、点火栓Pの電極7を臨ませ
て、燃焼室Bとしている。そして、該燃焼器本体2の上
端部2a’と短径部2bとの間の曲折部分のやや下方に
て、該短径部2bの内壁面より水平方向に絞り板材10
を突設しており、該絞り板材10上に溜まった液体燃料
が、該スロワーTから導入される空気の流れにて、予混
合室Aの空間中に飛散される構造としている。
The upper end 2a 'of the combustor body 2 is bent in the horizontal direction to form a thrower T on the outer edge of the combustor body 2 for sucking the air in the outer cylinder 1 into the combustor body 2. Has become. A liquid fuel injection nozzle 4 is disposed near the inside of the thrower T, and the space between the outer surface of the liner 3 and the inner surface of the minor diameter portion 2b of the fuel device body 2 is filled with air introduced from the thrower T. And a premixing chamber A for mixing the fuel sprayed from the liquid fuel injection nozzle 4 with each other. In the combustor body 2, the electrode 7 of the spark plug P is made to face the interior of the long diameter portion 2c below the premixing chamber A where the liner 3 does not exist to form a combustion chamber B. Then, slightly below the bent portion between the upper end portion 2a ′ of the combustor body 2 and the short diameter portion 2b, the diaphragm plate member 10 is horizontally extended from the inner wall surface of the short diameter portion 2b.
And the liquid fuel accumulated on the throttle plate member 10 is scattered into the space of the premix chamber A by the flow of air introduced from the thrower T.

【0004】また、該点火栓Pは、図16、及び従来の
点火栓の取付構造を示す側面断面図である図17のよう
に、燃焼器における外筒1から燃焼器本体2における燃
焼室B部分にかけて貫設されている。該点火栓Pは、外
端が端子Paとなっており、内端からはボディ6より電
極7を突出させていて、該電極6を、該燃焼器本体2内
の燃焼室Bに対峙させている。該内端部のボディ6は、
該燃焼器本体2に対して点火栓受け9’を介して固定さ
れている。また、該ボディ6内にて、該電極7には絶縁
体8を環設している。
Further, as shown in FIG. 16 and FIG. 17 which is a side sectional view showing a conventional spark plug mounting structure, the spark plug P is from the outer cylinder 1 of the combustor to the combustion chamber B of the combustor body 2. It is laid all over the part. The spark plug P has a terminal Pa at the outer end, and an electrode 7 protrudes from the body 6 from the inner end so that the electrode 6 faces the combustion chamber B in the combustor body 2. There is. The body 6 at the inner end is
It is fixed to the combustor body 2 via a spark plug receiver 9 '. An insulator 8 is provided around the electrode 7 in the body 6.

【0005】さて、従来より、ガスタービンにおいて
は、燃焼して膨張させた高温空気を用いるため、適宜箇
所に冷却空気の流通路を設けている。この中で、燃焼器
においては、外筒1内の空気を燃焼器本体2内に導入す
べく、前記燃焼器本体2の壁面の適宜箇所に、スリット
状等の冷却空気孔Hを穿設している。また、点火栓Pに
おいては、内端(電極側)部分のボディ6に、該外筒1
内における燃焼器本体2よりも外側部分にて、内外貫通
状に冷却空気孔6aを設けて、外筒1内の空気がボディ
6内に入り込み、電極7の異常加熱を抑制する構造とし
ている。
Conventionally, in a gas turbine, since hot air that has been burned and expanded is used, a cooling air flow passage is provided at an appropriate location. Among them, in the combustor, in order to introduce the air in the outer cylinder 1 into the combustor body 2, a slit-shaped cooling air hole H is formed at an appropriate position on the wall surface of the combustor body 2. ing. In the spark plug P, the outer cylinder 1 is attached to the body 6 at the inner end (electrode side).
A cooling air hole 6a is provided in a penetrating manner inside and outside the inside of the combustor body 2 so that the air in the outer cylinder 1 enters the body 6 and suppresses abnormal heating of the electrode 7.

【0006】燃焼器を経て燃焼された高温空気は、ター
ビン吸気ダクトを介してタービン部に供給されるが、従
来、このタービン吸気ダクトを形成するスクロール自体
は、一枚板で、冷却構造を設けていないか、設けられて
いる場合には、スクロール全体を二重壁にする構造、部
分的に二重壁を設けて、この間に空気を吹き付けて冷却
する構造、更にこの構造に加味して、吹き付け冷却で残
った空気をフィルム状に流出させてスクロールの一枚壁
部分を冷却する構造を採用したものが公知となってい
る。
The high temperature air burned through the combustor is supplied to the turbine section through the turbine intake duct. Conventionally, the scroll itself forming the turbine intake duct is a single plate and has a cooling structure. If not, or if it is provided, a structure in which the entire scroll is a double wall, a structure in which a double wall is partially provided and air is blown between them to cool it, and in addition to this structure, It is known that a structure in which the air remaining after the spray cooling is made to flow out in a film form to cool one wall portion of the scroll is adopted.

【0007】次に、タービン部においては、固定状の静
翼と動翼とが交互に配列されているが、静翼(タービン
ノズル)の支持構造は、静翼の外端部を環状の静翼支持
部材(タービンノズルサポート)に固設し、これらの静
翼支持部材を、一体の管状の静翼支持部材ハウジング
(タービンノズルサポートハウジング)の内側に固定し
たものとなっている。この中で、静翼の静翼支持部材に
対する固定方法に関しては、静翼支持部材に嵌合溝を設
け、この中に静翼の外端部に形成する嵌合部を嵌入する
という方法が公知となっている。
Next, in the turbine section, stationary stationary blades and moving blades are alternately arranged. The stationary blade (turbine nozzle) support structure has an outer end portion of the stationary blade formed into an annular stationary blade. It is fixed to a blade supporting member (turbine nozzle support), and these stationary blade supporting members are fixed inside an integral tubular stationary blade supporting member housing (turbine nozzle support housing). Among them, as a method for fixing the stationary blade to the stationary blade supporting member, a method is known in which a fitting groove is provided in the stationary blade supporting member and a fitting portion formed at the outer end portion of the stationary blade is fitted therein. Has become.

【0008】また、タービン部分の動翼のディスクに対
する取付構造としては、以前は、図18の如く、ディス
クへの取付部である動翼17’のシャンク部17’b基
端部の嵌合部17’cは、位置決めのため、複数の段部
を有しており、ディスク外周に設ける嵌合孔もこの段部
に嵌合させる形状にしていたが、これは加工が複雑とな
るため、加工容易化及び低コスト化のため、該嵌合部
を、単純なダブテール形状とし、ディスクの嵌合孔もこ
れに合わせた形状にしたものが、特開平4−23780
2号公報にて公知となっている。
Further, as a structure for attaching the turbine blade to the disc, as shown in FIG. 18, the fitting portion of the shank portion 17'b of the rotor blade 17 ', which is the attachment portion to the disc, is fitted to the disc. The 17'c has a plurality of steps for positioning, and the fitting hole provided on the outer circumference of the disk is also shaped to fit in this step, but this is complicated, JP-A-4-23780 discloses that the fitting portion has a simple dovetail shape and the fitting hole of the disk has a shape matching this for the sake of simplicity and cost reduction.
It is publicly known in Japanese Patent No.

【0009】そして、動翼に関しては、従来のその冷却
空気通路構造に関して、図18乃至図21より説明す
る。図18(a)は従来のシャンク部先端に複数の嵌合
用の段部を有する嵌合部を設けた動翼であって、シャン
ク部側方より冷却空気を導入するタイプのものの斜視
図、(b)は同じく、シャンク部側方及び先端より冷却
空気を導入するタイプのものの斜視図、(c)は(b)
図示の動翼の斜視断面図、図19は静翼に固定したダク
トに沿って形成した冷却空気通路より動翼シャンク部側
方に空気を導入する構造の側面断面図、図20はディス
クに動翼の嵌合孔に連通する冷却空気孔を穿設した構造
の側面断面図、図21はディスクとシール部材との間に
動翼の嵌合孔に連通する冷却空気通路を形成した構造の
側面断面図である。
With respect to the moving blade, a conventional cooling air passage structure will be described with reference to FIGS. 18 to 21. FIG. 18 (a) is a perspective view of a conventional blade having a fitting portion having a plurality of fitting step portions at the tip of the shank portion, in which cooling air is introduced from the side of the shank portion, Similarly, (b) is a perspective view of a type in which cooling air is introduced from the side and the tip of the shank portion, and (c) is (b).
FIG. 19 is a perspective sectional view of the illustrated moving blade, FIG. 19 is a side sectional view of a structure for introducing air to the side of the moving blade shank from a cooling air passage formed along a duct fixed to the stationary blade, and FIG. FIG. 21 is a side sectional view of a structure in which a cooling air hole communicating with the fitting hole of the blade is formed. FIG. 21 is a side view of a structure in which a cooling air passage communicating with the fitting hole of the moving blade is formed between the disk and the seal member. FIG.

【0010】従来、図18のように、シャンク部17’
b基端の嵌合部17’cが、従前の複数の段部を有する
ものとなっている動翼17’においては、(c)のよう
に、シャンク部17’bより動翼17’にかけて、冷却
空気孔h’或いはh”が穿設されている。(c)図示の
動翼17’は、(b)図示の動翼17’と同一であっ
て、これには、冷却空気孔h’及びh”を穿設している
が、(a)にて図示する動翼17’については、冷却空
気孔h’のみ穿設している。各冷却空気孔の開口位置
は、冷却空気孔h’については、該シャンク部17’b
の側方位置(リブ部17’aの底面位置)のX位置とな
っており、冷却空気孔h”については、嵌合部17’c
の先端であるY位置となっている。
Conventionally, as shown in FIG. 18, a shank portion 17 'is provided.
In the moving blade 17 'in which the fitting portion 17'c at the base end of b has a plurality of conventional stepped portions, as shown in (c), from the shank portion 17'b to the moving blade 17'. , Cooling air holes h'or h "are provided. (C) The moving blade 17 'shown in the drawing is the same as the moving blade 17' shown in (b), and the cooling air hole h'is provided therein. Although “and h” are formed, only the cooling air hole h ′ is formed in the moving blade 17 ′ shown in FIG. The opening position of each cooling air hole is the shank portion 17'b for the cooling air hole h '.
Is located at the X position of the side position (the bottom position of the rib portion 17'a) of the fitting portion 17'c for the cooling air hole h ".
Is at the Y position which is the tip of the.

【0011】この開口部への空気通路構成として、従
来、図19の如く、静翼16と一体的に固定されたダク
ト23に沿って冷却空気通路24を形成した構成、図2
0の如く、ディスク18’にて、該ディスク17’の側
方に設けた空気室E’と、動翼17’の嵌合部17’c
を嵌合するための嵌合孔18’aとの間を連通する冷却
空気孔18’bを傾斜状に穿設する構成、或いは図21
の如く、ディスク18’と一体的に回転する円板状のシ
ール部材20’にてディスク18’を被覆し、該シール
部材20’と該ディスク18’との間の隙間を冷却空気
通路として嵌合孔18’aに連通させる構成がある。図
19の構成は図18(a)〜(c)中のシャンク部1
7’bの側方のX位置に設けた冷却空気孔h’の開口部
に、図20及び図21の構成は、図18(b)・(c)
中図示の嵌合部17’cの先端Y位置に設けた該冷却空
気孔h”の開口部に空気を導入する構成として有効であ
る。
As a conventional air passage structure to this opening, as shown in FIG. 19, a cooling air passage 24 is formed along a duct 23 integrally fixed to the stationary blade 16, as shown in FIG.
As in 0, in the disk 18 ', the air chamber E'provided to the side of the disk 17' and the fitting portion 17'c of the moving blade 17 '
The cooling air hole 18'b communicating with the fitting hole 18'a for fitting the
As described above, the disc 18 'is covered with a disc-shaped seal member 20' that rotates integrally with the disc 18 ', and the gap between the seal member 20' and the disc 18 'is fitted as a cooling air passage. There is a structure for communicating with the joint hole 18'a. The configuration of FIG. 19 is the shank portion 1 in FIGS. 18 (a) to 18 (c).
In the openings of the cooling air holes h ′ provided at the X position on the side of 7′b, the configurations of FIGS.
This is effective as a configuration for introducing air into the opening of the cooling air hole h ″ provided at the tip Y position of the fitting portion 17′c shown in the figure.

【0012】そして、圧縮器においては、図22図示の
如く、多段遠心式のものが公知である。図22の従来の
多段遠心式圧縮器は、吸気ダクト12’a・インペラ1
2’b・ディフューザー12’cよりなる前段圧縮器1
2’と、インペラ12’a・ディフューザー14’cと
の間を段間ダクト13にて連結している構成である。こ
の中で、段間ダクト13’は、S字状のクロスオーバー
ダクトとなっており、上端にはS字状の入口ガイドベー
ン13’aを形成し、その下方に垂直方向のダクト部1
3’bを形成して、前段のディフューザー12’cと後
段のインペラー14’aとの間に介設したものとなって
いる。
As the compressor, a multi-stage centrifugal type is known as shown in FIG. The conventional multistage centrifugal compressor shown in FIG. 22 has an intake duct 12'a and an impeller 1.
Front stage compressor 1 consisting of 2'b and diffuser 12'c
2'and the impeller 12'a and diffuser 14'c are connected by an interstage duct 13. Among them, the inter-stage duct 13 'is an S-shaped crossover duct, and an S-shaped inlet guide vane 13'a is formed at the upper end, and the duct portion 1 in the vertical direction is formed below it.
3'b is formed and is interposed between the diffuser 12'c in the front stage and the impeller 14'a in the rear stage.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】まず、従来の燃焼器に
関する課題を説明する。予混合室Aは、低NOX 化の要
望により、液体燃料噴射ノズル4より噴霧する液体燃料
LOを完全に空気中に噴霧させて混合し、燃焼室Bに送
り込むために設けているものであって、従来の図16図
示の絞り板材10は、燃焼器本体2の内壁面を伝って液
体燃料LOが直接燃焼室Bに流れ落ちるのを防ぐために
設けている。これに関しては効果を発揮するものの、そ
の一方で、絞り板材10の下方空間にて、空気の渦流S
が発生し、該渦流Sは、燃焼室Bから予混合室Aへの火
炎の侵入を促し、燃焼効率を落とすという不具合があ
る。壁面を伝う液体燃料を予混合室Aの空間内に飛散す
る方法については、他に短径部2bの上下長を伸長する
ことが考えられるが、これには燃焼器の構造上の制限が
ある。そして、燃焼器本体2に穿設する冷却空気孔Hは
従来は任意箇所に穿設されていて、該燃焼器本体2の内
壁面を伝う液体燃料を予混合室A内に戻す機能は考えら
れていない。さらに、高温燃焼ガスをタービン部分に向
けて導くタービン吸気ベントは、熱変形(熱歪み)を生
じ易いが、その冷却機能も考えられていない。
First, the problems relating to the conventional combustor will be described. The premixing chamber A is provided for completely spraying the liquid fuel LO sprayed from the liquid fuel injection nozzle 4 into the air to mix it and sending it to the combustion chamber B in order to reduce the NO x . The conventional diaphragm plate member 10 shown in FIG. 16 is provided to prevent the liquid fuel LO from directly flowing down into the combustion chamber B along the inner wall surface of the combustor body 2. Although effective in this regard, on the other hand, in the space below the diaphragm plate material 10, the vortex flow S of the air is generated.
Occurs, and the swirl flow S promotes the invasion of the flame from the combustion chamber B into the premixing chamber A, which lowers the combustion efficiency. As for the method of scattering the liquid fuel propagating along the wall surface into the space of the premixing chamber A, it is conceivable to extend the vertical length of the minor diameter portion 2b, but this has a structural limitation of the combustor. . The cooling air holes H bored in the combustor body 2 are conventionally bored at arbitrary positions, and the function of returning the liquid fuel propagating along the inner wall surface of the combustor body 2 into the premixing chamber A is considered. Not not. Further, the turbine intake vent that guides the high temperature combustion gas toward the turbine portion is apt to undergo thermal deformation (thermal distortion), but its cooling function is not considered.

【0014】また、点火栓Pに関しては、従来、図17
に示す如く、冷却空気孔6aの外筒1内空間への開口面
積が大きく、該外筒1内の空気中に含まれる塵埃が、該
冷却空気孔6aを介して、ボディ6内の、ボディ6内面
と絶縁体8外面との隙間にて形成されるエアギャップA
G内に侵入しやすく、この塵埃がエアギャップAGより
も大きい場合には、詰まってしまい、発火不良の原因と
なる。
Further, as for the spark plug P, conventionally, FIG.
As shown in FIG. 3, the opening area of the cooling air hole 6a to the inner space of the outer cylinder 1 is large, and the dust contained in the air in the outer cylinder 1 is discharged from the body inside the body 6 through the cooling air hole 6a. 6 Air gap A formed in the gap between the inner surface of insulator 6 and the outer surface of insulator 8
If the dust is larger than the air gap AG, it will be clogged and cause ignition failure.

【0015】次に、タービン吸気ダクトの従来構造の中
で、まず、タービン吸気ダクトが一枚板で形成されて冷
却構造を持たないものでは、前記の燃焼器にて述べたよ
うに低NOX 化等を図って熱効率を高めるようにする
と、タービン吸気ダクトに流れる空気も高温高圧化し、
タービン吸気ダクトを構成するスクロールにクリープ変
形を生じるおそれがある。冷却構造を設けたものに関し
ては、全体を二重壁にする構造、更に二重壁部分に空気
吹き付け孔を設けた構造においては、冷却効果は機体で
きるものの、冷却空気を多く必要とする。この冷却空気
は、圧縮器より取り込むので、この量が多ければ、それ
だけ本来のタービン駆動用の空気圧力の損失に繋がる。
Next, in the conventional structure of the turbine intake duct, first, in the case where the turbine intake duct is formed of a single plate and does not have a cooling structure, as described in the above-mentioned combustor, low NO x is used. If the thermal efficiency is increased by increasing the efficiency, the air flowing in the turbine intake duct will also have high temperature and pressure,
Creep deformation may occur in the scroll that constitutes the turbine intake duct. With respect to the structure provided with the cooling structure, in the structure having the double wall as a whole, and in the structure having the air blowing hole in the double wall portion, the cooling effect can be achieved by the body, but a large amount of cooling air is required. Since this cooling air is taken in from the compressor, if this amount is large, it leads to the loss of the original air pressure for driving the turbine.

【0016】二重壁部分に空気吹き付け孔を設け、更
に、フィルム冷却部を形成した構造においては、少ない
空気で冷却効果を得られるので、圧縮器における空気圧
損失量も低く抑制できて、最も望ましいものである。し
かし、従来のこの構造においては、二重壁部分の内壁が
高温で、外壁はそれに比べて低温となっており、この温
度差によって、内壁には圧縮応力、外壁には引っ張り応
力がかかる。これによって、内壁は、外壁側に曲がり、
正確な冷却効果が得られなくなってしまう。
In the structure in which the air blowing holes are provided in the double wall portion and the film cooling portion is formed, the cooling effect can be obtained with a small amount of air, so that the air pressure loss amount in the compressor can be suppressed to a low level, which is the most desirable. It is a thing. However, in this conventional structure, the inner wall of the double wall portion has a high temperature and the outer wall has a lower temperature than that. Due to this temperature difference, a compressive stress is applied to the inner wall and a tensile stress is applied to the outer wall. As a result, the inner wall bends toward the outer wall,
The accurate cooling effect cannot be obtained.

【0017】次に、タービン部における静翼の取り付け
構造であるが、この静翼内には高温の空気が流通するの
で、従来、静翼を、高温強度を有する部材にて構成する
構造はあるものの、これを支持する静翼支持部材には強
度の低い低コスト材を使用しているので、例えば、前記
のように嵌合溝に嵌合する固定構造を有するものの場
合、非常に高温の空気が静翼内を流入した場合に、静翼
支持部材にも曲げ応力がかかり、熱変形を生じてしま
う。
Next, regarding the mounting structure of the stationary blades in the turbine section, since high-temperature air circulates in the stationary blades, conventionally there is a structure in which the stationary blades are composed of members having high temperature strength. However, since a low-cost low-strength material is used for the vane support member that supports this, for example, in the case of the one having the fixing structure that fits in the fitting groove as described above, the air of extremely high temperature is used. When flows into the stationary blade, bending stress is also applied to the stationary blade support member, causing thermal deformation.

【0018】そして、動翼に関しては、まず、加工容易
化のため、特開平4−237802号公報に開示された
ように、シャンク部基端の嵌合部をダブテール形状にし
たものが望ましい。一方で、冷却空気の通路構成として
は、図19図示のものは、固定状に設けられたダクト2
3に対しての、回転する動翼17’とディスク18’の
シール構造を要し、空気洩れのおそれがあり、これを回
避するには、シール構造が複雑化する傾向がある。ま
た、図20図示のものは、強い応力のかかるディスク1
8’にこのような冷却空気孔18’bを穿設するのは、
強度上において不利である。
As for the moving blade, first, for facilitating the working, it is desirable that the fitting portion at the base end of the shank portion has a dovetail shape, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-237802. On the other hand, as the passage structure of the cooling air, the one shown in FIG. 19 is the duct 2 fixedly provided.
3 requires a seal structure for the rotating moving blade 17 'and the disk 18', which may cause air leakage, and in order to avoid this, the seal structure tends to be complicated. Further, the disk 1 shown in FIG. 20 has a strong stress.
To form such cooling air holes 18'b in 8'is
It is disadvantageous in terms of strength.

【0019】図21の構成は、シール部材20’がディ
スク18’と一体状なので、該シール部材20’とディ
スク18’との間の冷却空気通路D’のシール性に優れ
ているが、これは、図18図示のような、シャンク部1
7’bの基端部が、複数の段部を有する嵌合部17’c
となっているものを前提としている。つまり、このよう
な段部を有して、嵌合部17’cが確実にディスク1
8’の嵌合孔18’aに位置決めされている場合には、
嵌合孔18’a内にて、嵌合部17’cの先端Y位置に
設けた冷却空気孔h”の開口部に連通する空気溜まりを
形成しても、該嵌合孔18’a内に嵌合した嵌合部1
7’cがぐらつくことはない。しかし、このディスク外
周の嵌合孔へのシャンク部基端の嵌合部をダブテール形
状とする場合には、このような空気溜まりを確保すべ
く、該嵌合孔と、これに嵌合させたダブテール形状の嵌
合部部との間に隙間を設けると、該嵌合部が該嵌合孔内
にてぐらついてしまい、動翼のディスク径方向の位置決
めができなくなるのである。
In the structure shown in FIG. 21, since the seal member 20 'is integral with the disc 18', the sealing property of the cooling air passage D'between the seal member 20 'and the disc 18' is excellent. Is the shank portion 1 as shown in FIG.
Fitting portion 17'c in which the base end portion of 7'b has a plurality of steps
Is assumed. In other words, by having such a stepped portion, the fitting portion 17'c can be securely attached to the disc 1
When positioned in the 8'fitting hole 18'a,
Even if an air reservoir communicating with the opening of the cooling air hole h ″ provided at the tip Y position of the fitting portion 17′c is formed in the fitting hole 18′a, the inside of the fitting hole 18′a is also formed. Fitting part 1 fitted to
The 7'c does not wobble. However, in the case where the fitting portion at the shank base end to the fitting hole on the outer circumference of the disc is formed into a dovetail shape, the fitting hole is fitted to the fitting hole in order to secure such an air pool. If a gap is provided between the dovetail-shaped fitting portion and the fitting portion, the fitting portion wobbles in the fitting hole, and the rotor blade cannot be positioned in the disk radial direction.

【0020】最後に、従来の圧縮器における圧力損失の
問題を説明する。前記のような従来の多段遠心式圧縮器
では、段間ダクト13’(クロスオーバーダクト)の形
状が複雑で、まず、コストがかかるという問題がある。
そして、その内部構造に関連して、圧力損失が若干生じ
るという問題がある。つまり、前段のディフューザー1
2’cより流出された空気は、比較的高速であり、旋回
傾向を有している。この空気が、段間ダクト13’によ
り180°向きを変え、流速の速い箇所と遅い箇所を生
じ、空気は、流速の速い箇所にて整流するので、該整流
部分のみが次段のインペラーに供給される。即ち、整流
されていない、流速の遅い部分に流れ込む空気分が圧力
損失となるのである。前記のように燃焼器においても低
NOX 化を図るべく、高温化を実現する構成が設けられ
ているが、高圧化も重要な要素であり、圧縮器における
圧力損失は、燃焼器、更には、その後のタービン部にお
ける空気圧の低下に繋がるので、圧縮器における圧力損
失はできるだけ低く抑えたい。
Finally, the problem of pressure loss in the conventional compressor will be described. In the conventional multi-stage centrifugal compressor as described above, there is a problem that the inter-stage duct 13 '(crossover duct) has a complicated shape and is costly.
And, there is a problem that a slight pressure loss occurs in relation to the internal structure. That is, the diffuser 1 in the front stage
The air discharged from 2'c has a relatively high speed and tends to swirl. This air changes its direction by 180 ° due to the inter-stage duct 13 ', producing a high flow velocity portion and a low flow velocity portion, and the air is rectified at the high flow velocity portion, so only the rectification portion is supplied to the next stage impeller. To be done. That is, the air that flows into the part that is not rectified and has a slow flow velocity causes a pressure loss. As described above, the combustor is also provided with a configuration for achieving high temperature in order to achieve low NO x , but high pressure is also an important factor, and pressure loss in the compressor causes Since it will lead to a decrease in the air pressure in the turbine section thereafter, it is desirable to keep the pressure loss in the compressor as low as possible.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
不具合を是正し、出力効率の高いガスタービンを提供す
べく、次のような手段を用いるものである。まず第一
に、ガスタービンの燃焼器であって、垂直方向の筒体を
なす燃焼器本体の上端部を水平外側方向に曲折して空気
吸入口を設け、該空気吸入口の内側近傍に液体燃料噴射
ノズルを配設し、該燃焼器本体の中心に垂直方向に配設
したライナーと該燃焼器本体の垂直壁面との間を予混合
室とした構成において、該燃焼器本体の上端の曲折部よ
り該予混合室に向けて、液体燃料の滑落部を設け、該滑
落部下端部に、該燃焼器本体の垂直壁面に穿設した冷却
空気孔より導入される空気が当たる構成とする。
The present invention uses the following means in order to correct the above problems and provide a gas turbine with high output efficiency. First of all, in a combustor of a gas turbine, an upper end portion of a combustor body forming a vertical cylinder is bent horizontally outward to provide an air intake port, and a liquid is provided near the inside of the air intake port. In a configuration in which a fuel injection nozzle is arranged and a premixing chamber is provided between a liner vertically arranged in the center of the combustor body and a vertical wall surface of the combustor body, the upper end of the combustor body is bent. A sliding portion for the liquid fuel is provided from the portion toward the premixing chamber, and the lower end portion of the sliding portion is in contact with air introduced from a cooling air hole formed in the vertical wall surface of the combustor body.

【0022】第二に、ガスタービンの燃焼器に取り付け
る点火栓において、該点火栓のボディに穿設した冷却空
気孔の外側開口部を被覆する部材と該ボディとの間の隙
間が、冷却空気の取り入れ空間に対して、該点火栓のエ
アギャップより小さく開口するように構成する。
Secondly, in the spark plug attached to the combustor of the gas turbine, the gap between the body covering the outer opening of the cooling air hole formed in the body of the spark plug and the body is the cooling air. The opening is smaller than the air gap of the spark plug.

【0023】第三に、ガスタービンの燃焼器よりタービ
ン部に連通するタービン吸気ダクトであって、該タービ
ン吸気ダクトの壁部を部分的に二重壁とし、該二重壁の
外壁に空気圧縮器に連通する孔を穿設して、該孔より導
入される空気を内壁に吹き付ける吹き付け冷却部と、こ
れに続く二重壁の対流冷却部と、該二重壁の対流冷却部
からフィルム状に空気が流出して一重壁部分を冷却する
フィルム冷却部とを形成した構造のものにおいて、該フ
ィルム冷却部の近傍における該二重壁の対流冷却部の内
壁に、スリットを設けるとともに、該対流冷却部から該
フィルム冷却部への空気連通路となる外壁と内壁との隙
間を確保する当て座を設ける。
Thirdly, in a turbine intake duct communicating from a combustor of a gas turbine to a turbine portion, a wall portion of the turbine intake duct is partially made into a double wall, and an air compression is applied to an outer wall of the double wall. A hole that communicates with the vessel is formed, and a blowing cooling unit that blows the air introduced from the hole onto the inner wall, a convection cooling unit of the double wall that follows the cooling unit, and a film shape from the convection cooling unit of the double wall. In a structure having a film cooling section for cooling the single wall portion by allowing air to flow out to the inner wall of the double wall convection cooling section near the film cooling section, a slit is provided on the inner wall of the convection cooling section. A pad is provided which secures a gap between the outer wall and the inner wall, which serves as an air communication passage from the cooling section to the film cooling section.

【0024】第四に、ガスタービンの静翼を環状の静翼
支持部材にて支持し、該静翼支持部材を管状の静翼支持
部材ハウジング内にて支持した構造において、該静翼支
持部材ハウジングにて、該静翼支持部材の外縁円周の接
線方向に、空気導入用の貫通孔を設ける一方、圧縮器出
口より該静翼支持部材ハウジングの外側に連通する空気
導入路を形成する。
Fourthly, in a structure in which a stationary blade of a gas turbine is supported by an annular stationary blade supporting member, and the stationary blade supporting member is supported in a tubular stationary blade supporting member housing, the stationary blade supporting member is provided. In the housing, a through hole for introducing air is provided in a tangential direction of an outer circumference of the vane support member, while an air introduction path communicating from the compressor outlet to the outside of the vane support member housing is formed.

【0025】第五に、ガスタービンにおける動翼のシャ
ンク部を、ディスク外周に形成した嵌合孔に嵌合する構
成であって、該シャンク部先端に形成する該嵌合孔への
嵌合部をダブテール形状としたものにおいて、該シャン
ク部の先端より動翼への冷却空気孔を穿設し、該嵌合孔
内にて、該シャンク部の嵌合部との間に、該冷却空気孔
に連通する空気溜まりとなる隙間を確保する一方、該デ
ィスクより、該シャンク部の嵌合部の先端に当接する位
置決め用突起を突設する。
Fifthly, the shank portion of the moving blade of the gas turbine is fitted into the fitting hole formed on the outer circumference of the disk, and the fitting portion to be fitted into the fitting hole formed at the tip of the shank portion. In a dovetail shape, a cooling air hole is formed from the tip of the shank portion to the moving blade, and the cooling air hole is formed in the fitting hole between the shank portion and the fitting portion. While securing a gap serving as an air reservoir that communicates with the disk, a positioning projection that abuts on the tip of the fitting portion of the shank portion is projected from the disc.

【0026】第六に、ガスタービンの多段遠心式圧縮器
において、段間通路を容積拡張室とする。
Sixth, in the multistage centrifugal compressor of the gas turbine, the interstage passage is used as a volume expansion chamber.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面より説明する。図1はガスタービンの全体側面断面
図、図2は本発明に係る燃焼器の側面断面図、図3は本
発明に係る一実施例の点火栓の取付構造を示す側面部分
断面図、図4は同じく他の実施例の点火栓の側面部分断
面図、図5はタービン吸気ダクト15の冷却構造を示す
側面断面図、図6はスクロール15Aの二重壁部分にお
けるスリットSと当て座SP配設部分の正面図、図7は
タービン吸気ダクト15の冷却構造に示す部分拡大側面
断面図、図8は静翼16の支持機構に対する冷却構造を
示す側面断面図、図9は図8中のZ−Z線断面図、図1
0は動翼17部分の部分側面断面図、図11は同じく部
分正面図、図12はディスク17に対する動翼16のシ
ャンク部16aの嵌合を示す部分正面図、図13は動翼
16のシャンク部16aにおける冷却空気孔hの穿設構
造を示す正面断面図、図14は同じく側面断面図、図1
5は多段遠心式圧縮器における段間通路構造を示す側面
断面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an overall side sectional view of a gas turbine, FIG. 2 is a side sectional view of a combustor according to the present invention, and FIG. 3 is a partial side sectional view showing a spark plug mounting structure according to an embodiment of the present invention. Is a side sectional view of a spark plug of another embodiment, FIG. 5 is a side sectional view showing a cooling structure of the turbine intake duct 15, and FIG. 6 is a slit S and a seat SP in the double wall portion of the scroll 15A. FIG. 7 is a partial enlarged side sectional view showing a cooling structure of the turbine intake duct 15, FIG. 8 is a side sectional view showing a cooling structure for the support mechanism of the stationary blades 16, and FIG. Z line sectional view, FIG.
0 is a partial side sectional view of the moving blade 17, FIG. 11 is a partial front view of the same, FIG. 12 is a partial front view showing fitting of the shank portion 16a of the moving blade 16 to the disk 17, and FIG. 13 is a shank of the moving blade 16. 1 is a side sectional view showing a cooling air hole h formed in the portion 16a, and FIG.
5 is a side sectional view showing an interstage passage structure in the multistage centrifugal compressor.

【0028】まず、図1にてガスタービン全体の概略構
成を説明する。本体ハウジング12内にて、中心に駆動
軸19を軸支しており、図中左側より、該駆動軸19の
周囲に、前段圧縮器12・段間ダクト13・後段圧縮器
14を連設してなる圧縮器を配設している。該前段圧縮
器12は、空気入口側より吸気ダクト12a・駆動軸1
9と一体に回転するインペラ12b・ディフューザー1
2cを連設してなり、後段圧縮器14は、駆動軸19と
一体に回転するインペラ14a・ディフューザー14b
を連設してなる。段間ダクト13については、後に詳述
する。この圧縮器(後段圧縮器14)の吐出する空気
を、燃焼器を内包する外筒1内を介して燃焼器本体2内
に送り込み、該燃焼器本体2内にて燃料を供給して点火
し、燃焼させて空気を膨張させ、この膨張空気をタービ
ン吸気ダクト15よりタービン部に送り込む。タービン
部では、静翼16A・16B・16C(総称して静翼1
6)と動翼17A・17B・17C(総称して動翼1
7)とにて、膨張空気の通風路が形成され、該通風路を
通過した膨張空気が、排気管21を介して外部に放出さ
れる。該膨張空気がこのタービン部の通風路を通過する
過程で動翼17を回転させ、各動翼17A・17B・1
7Cと一体のディスク18A・18B・18C(総称し
てディスク18)を回転させ、全ディスク18の同一回
転軸である駆動軸19を回転駆動するものである。
First, a schematic configuration of the entire gas turbine will be described with reference to FIG. A drive shaft 19 is supported in the center of the main body housing 12, and a pre-stage compressor 12, an interstage duct 13, and a post-stage compressor 14 are continuously provided around the drive shaft 19 from the left side in the drawing. Is provided with a compressor. The pre-stage compressor 12 includes the intake duct 12a and the drive shaft 1 from the air inlet side.
Impeller 12b and diffuser 1 that rotate together with 9
2 c are connected in series, and the latter-stage compressor 14 includes an impeller 14 a and a diffuser 14 b that rotate integrally with the drive shaft 19.
It will be connected in series. The inter-stage duct 13 will be described in detail later. The air discharged from the compressor (post-stage compressor 14) is sent into the combustor body 2 through the outer cylinder 1 containing the combustor, and the fuel is supplied and ignited in the combustor body 2. , And expands the air, and sends the expanded air from the turbine intake duct 15 to the turbine section. In the turbine section, the stationary blades 16A, 16B, 16C (collectively, the stationary blade 1
6) and rotor blades 17A, 17B, 17C (collectively rotor blade 1
With 7), a ventilation passage for the expanded air is formed, and the expanded air that has passed through the ventilation passage is discharged to the outside through the exhaust pipe 21. Rotating the moving blades 17 in the process of the expanded air passing through the ventilation passages of the turbine section, the moving blades 17A, 17B, 1
The discs 18A, 18B, and 18C (collectively discs 18) integrated with 7C are rotated, and the drive shaft 19 that is the same rotation shaft of all the discs 18 is rotationally driven.

【0029】この中で、燃焼器の構造について、図2よ
り説明する。概略構造は、図16図示の従来の燃焼器構
造と同一である。この中で、図2図示の燃焼器において
は、図16図示の絞り板材10を廃し、燃焼器本体2の
上端部2aの内側縁を、短径部2bの内側の予混合室A
の入口部分まで垂直方向に延出して、滑落面Cを形成し
ている。そして、従来は位置が任意であった短径部2b
に穿設する冷却空気孔Hを、少なくとも、該上端部2a
の滑落面C形成部分の水平方向外側に位置限定して配設
する。
The structure of the combustor will be described with reference to FIG. The schematic structure is the same as the conventional combustor structure shown in FIG. Among these, in the combustor shown in FIG. 2, the diaphragm plate material 10 shown in FIG.
And extends in the vertical direction up to the entrance portion of, and forms a sliding surface C. And, the short diameter portion 2b which has been arbitrarily positioned in the past
At least the upper end 2a.
The position is limited to the outer side in the horizontal direction of the portion where the sliding surface C is formed.

【0030】このような構造において、液体燃料噴射ノ
ズル4より噴霧された液体燃料のうち、従来は絞り板材
10上に溜まっていた液体燃料LOが、該燃焼器本体2
の上端部2aの滑落面Cを伝って滑落するようになる。
そして、該滑落面Cの外側に配設された冷却空気孔Hを
介し、外筒1内より燃焼器本体2内に導入された空気
が、該滑落面Cの下端部に対して、内側(ライナー3)
向きに当たり、該滑落面Cの下端より滴下する液体燃料
LOを、予混合室Aの空間へと飛散する。つまり絞り板
材10と同様に、液体燃料を、燃焼器本体の内壁面を伝
って燃焼室Bに滴下させることなく、予混合室Cの空間
内に飛散して、充分にスロワーTより導入された空気と
混合させる効果を奏する。
In such a structure, of the liquid fuel sprayed from the liquid fuel injection nozzle 4, the liquid fuel LO which has been conventionally accumulated on the diaphragm plate member 10 is the combustor body 2
The sliding surface C of the upper end portion 2a of the above will slide down.
Then, the air introduced into the combustor body 2 from the inside of the outer cylinder 1 through the cooling air holes H arranged outside the sliding surface C is located inside the lower end portion of the sliding surface C ( Liner 3)
The liquid fuel LO dripping from the lower end of the sliding surface C upon hitting the direction is scattered into the space of the premix chamber A. That is, similar to the diaphragm plate member 10, the liquid fuel was scattered into the space of the premixing chamber C without being dropped onto the combustion chamber B along the inner wall surface of the combustor body, and was sufficiently introduced from the thrower T. It has the effect of mixing with air.

【0031】更に、絞り板材10では、その下方に空気
の渦流Sを発生させる不具合があったが、図2の構成で
は、上端部2aの滑落面Cが垂直方向になっており、冷
却空気孔Hから導入された空気も、該滑落面Cに沿って
下方に流入する流れとなるので、渦流は殆ど発生せず、
発生しても極小さいものとなるのである。
Further, in the diaphragm plate member 10, there was a problem that an air vortex S was generated below the diaphragm plate member 10. However, in the configuration of FIG. 2, the sliding surface C of the upper end portion 2a is in the vertical direction, and the cooling air hole is formed. The air introduced from H also flows downward along the sliding surface C, so a vortex is hardly generated,
Even if it occurs, it will be extremely small.

【0032】次に、燃焼器本体2内の燃焼室Cに臨ませ
て、外筒1より燃焼器本体2の長径部2cに貫設してい
る点火栓Pであるが、従来は、図17の如く、該点火栓
Pの内端部分を該燃焼器本体2の長径部2cに固定する
点火栓受け9’の外側端は、点火栓Pのボディ6の冷却
空気孔6aよりも内側寄りの位置にあり、従って、該冷
却空気孔6aの外側開口部は、外筒1内の空間に対し
て、略剥き出し状態であった。
Next, the spark plug P is provided so as to face the combustion chamber C in the combustor body 2 and extend from the outer cylinder 1 to the long diameter portion 2c of the combustor body 2. As described above, the outer end of the spark plug receiver 9 ′ for fixing the inner end portion of the spark plug P to the long diameter portion 2 c of the combustor body 2 is located inside the cooling air hole 6 a of the body 6 of the spark plug P. Therefore, the outer opening of the cooling air hole 6a was substantially exposed to the space inside the outer cylinder 1.

【0033】これに対して、図3図示の点火栓Pの取付
構造においては、点火栓受け9の外側端を水平方向外側
(外筒1側)に延出し、該ボディ6の、段をなして、先
端部分の、該冷却空気孔6aを穿設する短径部6bより
長径となっている長径部6cの外側部分まで被覆してい
る。これにより、該冷却空気孔6aは、該点火栓受け9
に被覆され、外筒1から該点火栓受け9の内側への空気
導入部は、該点火栓受け9内面と該ボディ6の長径部6
a外面との間の隙間BGとなる。つまり、該外筒1内の
空気は、該隙間BGを通らなければ該冷却空気孔6aに
導入されることはないのである。
On the other hand, in the mounting structure of the spark plug P shown in FIG. 3, the outer end of the spark plug receiver 9 is extended outward in the horizontal direction (the outer cylinder 1 side) to form the step of the body 6. Thus, the outer end portion of the long diameter portion 6c, which has a longer diameter than the short diameter portion 6b for forming the cooling air hole 6a, is covered. As a result, the cooling air hole 6a is connected to the spark plug receiver 9
The air introduction portion from the outer cylinder 1 to the inside of the spark plug receiver 9 is formed by the inner surface of the spark plug receiver 9 and the long diameter portion 6 of the body 6.
It becomes a gap BG between the outer surface and a. That is, the air in the outer cylinder 1 is not introduced into the cooling air hole 6a unless it passes through the gap BG.

【0034】一方、燃焼器本体2の内部に配される点火
栓Pの内端では、電極7を被覆する絶縁体8外面とボデ
ィ6内面との間にエアギャップAGが形成されている。
該隙間BGは、該エアギャップAGに比して小さくして
いる。塵埃がボディ6内に侵入するには、該隙間BGを
通過できる大きさでなければならない。該隙間BGを通
過できるならば、これよりも大きな隙間であるエアギャ
ップAGについては、同然、塵埃が通過可能であり、従
って、該エアギャップAGに塵埃が詰まるという自体が
解消される。
On the other hand, at the inner end of the spark plug P arranged inside the combustor body 2, an air gap AG is formed between the outer surface of the insulator 8 covering the electrode 7 and the inner surface of the body 6.
The gap BG is smaller than the air gap AG. In order for dust to enter the body 6, it must be large enough to pass through the gap BG. If the air gap AG, which is larger than the gap BG, can pass through the gap BG, dust can pass through the air gap AG. Therefore, the fact that the air gap AG is clogged with dust can be eliminated.

【0035】図4図示の点火栓Pにおいては、図3のよ
うに燃焼器本体2への取付過程において、点火栓受け9
にて隙間BGを形成するのではなく、点火栓P自体に、
冷却空気孔6aに対する空気導入部に小さな(エアギャ
ップAGより小さい)隙間BGを形成するというもので
ある。まず、該ボディ6は、前記の如く段をなして、長
径部6cより短径部6bに向けて筒部11を延設し、該
冷却空気孔6aを被覆している。そして、該筒部11の
内面と、ボディ6の短径部6bの外面との間でエアギャ
ップAGより小さい隙間BGを形成しているのである。
In the spark plug P shown in FIG. 4, the spark plug receiver 9 is attached in the process of mounting the spark plug P on the combustor body 2 as shown in FIG.
Instead of forming the gap BG at the spark plug P itself,
A small gap BG (smaller than the air gap AG) is formed in the air introduction portion for the cooling air hole 6a. First, the body 6 has the steps as described above, and the cylindrical portion 11 is extended from the major diameter portion 6c toward the minor diameter portion 6b to cover the cooling air hole 6a. A gap BG smaller than the air gap AG is formed between the inner surface of the tubular portion 11 and the outer surface of the short diameter portion 6b of the body 6.

【0036】燃焼器及びこれに取り付ける点火栓Pにお
ける冷却空気の通路構造については以上の如くであり、
次に、タービン吸気ダクト15の冷却構造について、図
5乃至図7より説明する。タービン吸気ダクト15は、
図5の如く、スクロール15Aとスクロール15Bより
なり、スクロール15Aについて、冷却構造を設けてい
る。即ちスクロール15Aは、壁材15a・15b・1
5c・15dを連続状に、部分的に重合させて配設した
ものであって、二重壁部分と一枚壁部分とが交互に連続
状に設けられている。例えば壁材15a・15bの重合
する部分では、壁材15aが内壁、壁15bが外壁とな
っている。この重合部、即ち二重壁部分となっている部
分の外壁部(壁材15a・15bの重合部ならば、壁材
15a)には、その上端付近において、吹き付け孔(イ
ンピンジメント孔)IHを穿設している。スクロール1
5Aの外側は、(後段)圧縮器14の出口(燃焼器より
も上手側)より冷却風を導入する冷却風ダクトFとなっ
ており、該冷却風ダクトFより高圧の冷却風が、吹き付
け孔IHを介して、導入され、内壁に吹き付けられる。
図7の如く、この部分を吹き付け冷却部C1としてい
る。
The passage structure of the cooling air in the combustor and the spark plug P attached to the combustor is as described above.
Next, the cooling structure of the turbine intake duct 15 will be described with reference to FIGS. 5 to 7. The turbine intake duct 15
As shown in FIG. 5, it comprises a scroll 15A and a scroll 15B, and a cooling structure is provided for the scroll 15A. That is, the scroll 15A includes the wall members 15a, 15b, 1
5c and 15d are arranged in a continuous manner by partially superimposing them, and double wall portions and single wall portions are alternately provided in a continuous manner. For example, in the overlapping portion of the wall materials 15a and 15b, the wall material 15a is an inner wall and the wall 15b is an outer wall. A blow hole (impingement hole) IH is provided near the upper end of the overlapped portion, that is, the outer wall portion of the double wall portion (if the overlapped portion of the wall members 15a and 15b is the wall member 15a). Has been drilled. Scroll 1
The outside of 5A is a cooling air duct F for introducing cooling air from the outlet of the (post-stage) compressor 14 (on the upstream side of the combustor). It is introduced through the IH and sprayed on the inner wall.
As shown in FIG. 7, this portion is referred to as a blow cooling unit C1.

【0037】吹きつけ冷却部C1にて内壁に吹き付けら
れた冷却風は、二重壁部分の外壁と内壁(例えば壁材1
5a・15b)の間に拡散し、対流を起こして、該二重
壁部分を冷却する。これを対流冷却部C2としている。
更に、該二重壁の外壁(壁材15a・15bの二重壁の
場合には壁材15b)は、内壁より下方に延設されてい
て、その下方の壁材(例えば壁材15c)と重合するま
で、一枚壁となっている。この部分には、二重壁の間、
即ち対流冷却部C2より、フィルム状に空気が流出し
て、この一枚壁部分を冷却する。この部分をフィルム冷
却部C3としている。このように三つの冷却部を連続状
に設けて、少ない冷却風で、有効にスクロール15Aの
冷却、即ち、タービン吸気ダクト15の壁材の冷却を行
っており、高温化や高圧化に対応しうるタービン吸気ダ
クト15を提供できるのである。
The cooling air blown to the inner wall in the blow cooling section C1 is used for the outer wall and the inner wall of the double wall portion (for example, the wall material 1).
5a and 15b) diffuses and causes convection to cool the double wall portion. This is the convection cooling section C2.
Further, the outer wall of the double wall (wall member 15b in the case of the double wall members 15a and 15b) is extended below the inner wall, and the lower wall member (for example, wall member 15c) is provided. It is a single wall until it polymerizes. In this part, between the double walls,
That is, air flows out like a film from the convection cooling section C2 to cool this single wall portion. This portion is referred to as a film cooling portion C3. In this way, the three cooling units are continuously provided to effectively cool the scroll 15A, that is, the wall material of the turbine intake duct 15 with a small amount of cooling air, and to cope with high temperature and high pressure. The turbine intake duct 15 can be provided.

【0038】しかし、このような構造のスクロール15
Aでは、壁材の重合部分のうち、内壁部分が、タービン
吸気ダクト15内を流動する高温高圧空気にて高温化す
る一方で、外壁部分がその外側の冷却空気ダクトF内の
燃焼前の空気に触れるので温度差が高く、内壁は、外壁
側に反ってしまうおそれがある。これを回避するため
に、本実施例においては、図6及び図7のように、内壁
部の下端(即ち、フィルム冷却部C3近傍の二重壁の対
流冷却部C2における内壁部)に、スリットSを設け
て、内壁にかかる応力を逃がすようにしている。また、
該スリットSの端部は丸くして、端部孔Saを形成し、
この部分における応力の集中を回避するようにしてい
る。
However, the scroll 15 having such a structure
In A, the inner wall portion of the overlapped portion of the wall material is heated by the high-temperature high-pressure air flowing in the turbine intake duct 15, while the outer wall portion is the air before combustion in the cooling air duct F outside thereof. Since there is a high temperature difference, the inner wall may warp toward the outer wall. In order to avoid this, in this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, slits are formed at the lower end of the inner wall portion (that is, the inner wall portion of the double wall convection cooling portion C2 near the film cooling portion C3). S is provided so that the stress applied to the inner wall is released. Also,
The end of the slit S is rounded to form an end hole Sa,
Concentration of stress in this portion is avoided.

【0039】更に、外壁における該スリットSに対峙す
る部分には、当て座(スペーサー)SPを設けており、
熱変形で内壁が外壁側に反っても、該当て座SPが内壁
に当接し、該当て座SPが当接している部分以外は、対
流冷却部C2からフィルム冷却部C3への空気の流れが
確保されるのである。
Further, a pad (spacer) SP is provided at a portion of the outer wall facing the slit S,
Even if the inner wall warps toward the outer wall due to thermal deformation, the air flows from the convection cooling unit C2 to the film cooling unit C3 except for the portion where the seat SP abuts on the inner wall and the seat SP abuts. It will be secured.

【0040】次に、タービン部の静翼支持機構における
冷却構造について、図8及び図9より説明する。静翼1
6B・16Cは、各々、その外端部より爪部16aを突
設して、環状の静翼支持部材24A・24B(総称して
静翼支持部材27)に係止されており、静翼支持部材2
4A・24Bは、各々、タービン部全体を内包する管状
の静翼支持部材ハウジング25の内側面より径方向に突
設する取付座に螺止されている。また、該静翼支持部材
24A・24Bを螺止するボルトにカバー26を共締め
しており、カバー26と静翼支持部材24、及び静翼支
持部材ハウジング25にて囲まれる部分を冷却風キャビ
ティCCとしている。カバー26と静翼支持部材ハウジ
ング25の内側面との間には小さな隙間があり、該冷却
風キャビティCCより該静翼支持部材ハウジング25と
静翼16・動翼17の外側面との間に形成される空間I
に空気が流入可能となっている。そして、静翼支持部材
ハウジング25には、環状の静翼支持部材24の接線方
向に冷却風導入孔25aを貫通させており、その出口
は、該冷却風キャビティCCに連通する。
Next, the cooling structure in the stationary blade supporting mechanism of the turbine section will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Static wings 1
Each of 6B and 16C has a claw portion 16a projecting from its outer end and is locked to an annular stationary blade support member 24A or 24B (collectively, stationary blade support member 27). Member 2
Each of 4A and 24B is screwed to a mounting seat that projects radially from the inner surface of a tubular vane support member housing 25 that encloses the entire turbine portion. Further, the cover 26 is fastened together with bolts for screwing the stationary blade supporting members 24A and 24B, and the portion surrounded by the cover 26, the stationary blade supporting member 24, and the stationary blade supporting member housing 25 is a cooling air cavity. It is called CC. There is a small gap between the cover 26 and the inner surface of the stationary blade supporting member housing 25, and between the cooling air cavity CC and the outer surface of the stationary blade supporting member housing 25 and the stationary blade 16 / moving blade 17. Space I formed
Air can flow into. The stator vane support member housing 25 has a cooling air introduction hole 25a penetrating therethrough in the tangential direction of the annular stator vane support member 24, and its outlet communicates with the cooling air cavity CC.

【0041】該タービン吸気ダクト15のスクロール1
5Bの外側に、(後段)圧縮器14の出口から空気を導
入する冷却風ダクトGが形成されており、該静翼支持部
材ハウジング25の外側面に連通している。該冷却風ダ
クト25からは該冷却風導入孔25aを介して、該冷却
風キャビティCCに冷却風が導入されるが、冷却風導入
孔25aの向きと、静翼支持部材ハウジング25の内外
の圧力差によって、少量の冷却風で流速の速い冷却風を
導入できる。該冷却風キャビティCCに導入された空気
は、前記の如く、カバー26の隙間から空間Iに流出
し、静翼16・動翼17間の隙間にも流れ、タービン冷
却に利用される。
Scroll 1 of the turbine intake duct 15
A cooling air duct G for introducing air from the outlet of the (post-stage) compressor 14 is formed outside 5B, and communicates with the outer surface of the stationary blade supporting member housing 25. Cooling air is introduced from the cooling air duct 25 into the cooling air cavity CC through the cooling air introducing hole 25a. The direction of the cooling air introducing hole 25a and the pressures inside and outside the stator blade support member housing 25. Due to the difference, it is possible to introduce cooling air having a high flow velocity with a small amount of cooling air. As described above, the air introduced into the cooling air cavity CC flows out into the space I from the gap of the cover 26, flows into the gap between the stationary blade 16 and the moving blade 17, and is used for cooling the turbine.

【0042】次に、タービン部における動翼17の冷却
空気の通路構造について、図10乃至図14より説明す
る。まず、動翼17のディスク18への取付構成につい
て図10乃至図12より説明する。動翼17は、ディス
ク18外周面と平行状のリブ部17aを介して、その反
対側(ディスク取付側)にシャンク部17bを形成して
いる。該シャンク部17bの基端部は、ダブテール形状
の嵌合部17cとしており、ディスク18外周部に放射
状に形成した嵌合孔18a・18a・・・内に嵌入する
ようにし、該ディスク18の外径方向の抜け止めとして
いる。
Next, the passage structure of the cooling air of the moving blades 17 in the turbine section will be described with reference to FIGS. 10 to 14. First, the mounting structure of the moving blade 17 to the disk 18 will be described with reference to FIGS. 10 to 12. The rotor blade 17 has a shank portion 17b formed on the opposite side (disc mounting side) via a rib portion 17a parallel to the outer peripheral surface of the disc 18. The base end of the shank portion 17b is a dovetail-shaped fitting portion 17c, which is fitted into the fitting holes 18a, 18a ... It is used as a radial stopper.

【0043】また、該嵌合孔18a内では、該嵌合部1
7c先端との間に、動翼17への冷却空気を導入するた
めの空気溜まりを形成すべく、図12のように隙間Gを
有するが、このままでは、該動翼17が径方向にぐらつ
くので、該径方向の位置決めのため、該嵌入孔18a内
において、ディスク18より位置決め突起18bを突設
しており、該嵌合部17cの先端に当接させるようにし
ている。
Further, in the fitting hole 18a, the fitting portion 1
There is a gap G as shown in FIG. 12 in order to form an air pool for introducing cooling air to the moving blade 17 between the tip of the moving blade 17c and the moving blade 17 wobbles in the radial direction. For positioning in the radial direction, a positioning projection 18b is projected from the disk 18 in the fitting hole 18a so as to abut the tip of the fitting portion 17c.

【0044】該シャンク部17bにおいては、図13及
び図14のように、錐孔状の冷却空気孔hが穿設されて
いて、動翼17内に形成される冷却空気孔(図示せず)
に連通している。そして、該冷却空気孔hの嵌合部17
c先端における開口部は、図12の如く、該位置決め突
起18bの当接位置よりずらせて、該嵌合孔18a内に
て、該嵌合部17c先端との間でできる隙間gに臨ませ
て、空気導入を可能にしているのである。
As shown in FIGS. 13 and 14, the shank portion 17b has a conical hole-shaped cooling air hole h formed therein, and a cooling air hole (not shown) formed in the moving blade 17 is formed.
Is in communication with Then, the fitting portion 17 of the cooling air hole h
As shown in FIG. 12, the opening at the tip of c is displaced from the contact position of the positioning protrusion 18b so as to face the gap g formed between the tip of the fitting portion 17c in the fitting hole 18a. , It is possible to introduce air.

【0045】このように、動翼17内に設けた冷却空気
孔に対しては、嵌合孔18a内に設けた隙間gを空気溜
まりとして、シャンク部17b(嵌合部17c)の先端
から空気を導入する構成であり、次に、該隙間gへの冷
却空気通路構成について、図10及び図11より説明す
る。外周上に動翼17を放射状に取り付けたディスク1
8は、駆動軸19に環設されている。図10図示のディ
スク18は、燃焼空気通路における最上手側のディスク
18Aであり、他のディスク18B等に噛合させるべ
く、上手及び下手側にギア18e・18eを有してい
る。(この燃焼空気の上手・下手方向を、前後方向とす
る。)このギア18eを具備する上手側への突出部18
fにおいて、上下傾斜方向に冷却空気孔18dを貫通状
に穿設している。そして前後への突出部18f・18f
より外周側においては、該ディスク18の前面及び後面
を各々被覆する円板状のシール部材20・21が配設さ
れている。
As described above, with respect to the cooling air hole provided in the moving blade 17, the gap g provided in the fitting hole 18a is used as an air reservoir and air is supplied from the tip of the shank portion 17b (fitting portion 17c). Is introduced. Next, the cooling air passage structure to the gap g will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Disk 1 with rotor blades 17 mounted radially on the outer circumference
The reference numeral 8 is provided around the drive shaft 19. The disk 18 shown in FIG. 10 is the uppermost disk 18A in the combustion air passage, and has gears 18e and 18e on the upper and lower sides so as to mesh with another disk 18B and the like. (The upper and lower directions of this combustion air are referred to as the front-rear direction.) The protruding portion 18 provided with this gear 18e to the upper side
At f, a cooling air hole 18d is formed in a penetrating manner in the vertical tilt direction. And the front and rear protrusions 18f and 18f
On the outer peripheral side, disc-shaped seal members 20 and 21 respectively covering the front surface and the rear surface of the disk 18 are provided.

【0046】該シール部材20・21の中で、該シール
部材20とディスク18(18A)の前面との間には、
冷却空気通路Dとなる隙間が形成されていて、該シール
部材20内面よりガイドベーン20aを突設している。
冷却空気は、図1の如く該ディスク18Aの前方に形成
される駆動軸19周囲の空気室Eより、該冷却空気孔1
8dを介して該冷却空気通路D内に導入され、該ガイド
ベーン20aにて該冷却空気通路Dの外周方向へと案内
される。該冷却空気通路Dの外周部分では、段部を形成
して、該ディスク18との嵌合部を形成しており、この
嵌合部にて、該ディスク18に、該冷却空気通路Dに連
通する切欠部18cを形成しており、該切欠部18c
は、該嵌合孔18aの前方側に連通している。こうし
て、該冷却空気通路D内を外周方向に案内された冷却空
気は、該切欠部18cを介して該嵌合孔18a内の該隙
間g内に導入されるのである。
Among the seal members 20 and 21, between the seal member 20 and the front surface of the disk 18 (18A),
A gap serving as the cooling air passage D is formed, and a guide vane 20 a is projected from the inner surface of the seal member 20.
The cooling air is supplied from the air chamber E around the drive shaft 19 formed in front of the disk 18A as shown in FIG.
It is introduced into the cooling air passage D via 8d and guided in the outer peripheral direction of the cooling air passage D by the guide vanes 20a. At the outer peripheral portion of the cooling air passage D, a step is formed to form a fitting portion with the disc 18, and the fitting portion communicates with the disc 18 and the cooling air passage D. A cutout portion 18c is formed, and the cutout portion 18c is formed.
Communicate with the front side of the fitting hole 18a. In this way, the cooling air guided in the cooling air passage D in the outer peripheral direction is introduced into the gap g in the fitting hole 18a through the notch portion 18c.

【0047】なお、該切欠部18cの外周側近傍におい
て、該シール部材20の内壁面より該ディスク18に当
接させるべく、円周状の位置決め突起20bが突設され
ており、これによって、ディスク18及びその嵌合孔1
8a内に嵌合した動翼17の前後方向の位置決めをして
いるのである。また、該シール部材20の外周部は、該
動翼17のリブ部17aに嵌合させており、静翼16・
動翼17を連通する燃焼空気通路と該シール部材20内
の冷却空気通路とが隔絶されるようシールしている。こ
れは、後面側のシール部材21においても同様である。
In the vicinity of the outer peripheral side of the cutout portion 18c, a circumferential positioning projection 20b is provided so as to abut against the disc 18 from the inner wall surface of the seal member 20, whereby the disc is provided. 18 and its fitting hole 1
The front and rear directions of the moving blade 17 fitted in the 8a are positioned. Further, the outer peripheral portion of the seal member 20 is fitted into the rib portion 17a of the moving blade 17, so that the stationary blade 16
The combustion air passage communicating with the moving blades 17 and the cooling air passage in the seal member 20 are sealed so as to be isolated from each other. The same applies to the seal member 21 on the rear surface side.

【0048】以上は、出力特性向上を図る上でのガスタ
ービンのタービンガス高熱化に対応する各部の冷却構造
に関するものであって、最後に、出力特性向上のための
タービンガス高圧化に対応する圧力損失の低減に関し
て、圧縮器における段間ダクト13の構成について図1
5より説明する。前段圧縮器12のディフューザー12
cと後段圧縮器14のインペラー14aとの間に介設す
る段間ダクト13内において、上端には、前段ディフュ
ーザー12cの出口に連通し、旋回流を除去すべく、水
平方向(軸方向)とした前段出口ガイドベーン13aを
形成している。その下方には、容積を拡大した段間ダク
ト室13bが形成されている。該段間ダクト室13b
は、前段入口ガイドベーン13aからの流れを拘束せ
ず、全体に均等に流速を低下させる。その下方には、残
りの旋回流を低減すべく、垂直方向(半径方向)に配さ
れ、後段インペラー14aの入口に連通する後段入口ガ
イドベーン13cが形成されている。
The above is related to the cooling structure of each part corresponding to the high heat generation of the turbine gas of the gas turbine in order to improve the output characteristics, and finally, to the high pressure of the turbine gas for improving the output characteristics. Regarding the configuration of the inter-stage duct 13 in the compressor for reducing the pressure loss, FIG.
5 will be described. Diffuser 12 of the front compressor 12
c and the impeller 14a of the rear-stage compressor 14, in the inter-stage duct 13 that is connected to the outlet of the front-stage diffuser 12c at the upper end, in the horizontal direction (axial direction) to remove the swirling flow. The front exit guide vane 13a is formed. Below that, an inter-stage duct chamber 13b having an enlarged volume is formed. The inter-stage duct chamber 13b
Does not restrain the flow from the front-stage inlet guide vane 13a, and reduces the flow velocity evenly throughout. A lower stage inlet guide vane 13c that is arranged in the vertical direction (radial direction) and communicates with the inlet of the rear stage impeller 14a is formed below it in order to reduce the remaining swirling flow.

【0049】こうして、段間ダクト13においては、段
間ダクト室13bにおける流速の低下と、ガイドベーン
の配置による旋回流の除去にて、全体に均等に整流化さ
れた空気を、後段圧縮器14のインペラー14aに送る
ことができるのである。
Thus, in the interstage duct 13, the air that has been uniformly rectified as a whole by the reduction of the flow velocity in the interstage duct chamber 13b and the removal of the swirling flow due to the arrangement of the guide vanes is sent to the rear stage compressor 14 Can be sent to the impeller 14a.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は、ガスタービンにおいて、その
出力特性向上のため、以上のように構成したので、次の
ような効果を奏する。まず、出力特性向上を図る上で、
燃焼器の燃焼温度を高温化するが、それに対応する冷却
構造が各部に、特に燃焼器、燃焼器より下手側のタービ
ン吸気ダクト、及びタービン部に必要となる。この中で
まず、燃焼器において、その冷却空気孔の配設位置に関
し、請求項1の如く構成したので、該冷却空気孔より燃
焼器本体内へと導入された空気が、該燃焼器本体内の滑
落部を滴下する液体燃料に当たって、該液体燃料を予混
合室の空間へと飛散し、該予混合室における充分な液体
燃料と空気との混合を確保して、NOX の低減効果を確
保するとともに、滑落部が垂直方向であり、かつ、該冷
却空気孔からの空気導入により、予混合室内にて空気の
渦流を発生しなくなり、燃焼効率低下の不具合を解消す
る。
The present invention has the following effects because it is configured as described above in order to improve the output characteristics of the gas turbine. First, to improve output characteristics,
Although the combustion temperature of the combustor is increased, a cooling structure corresponding to the combustion temperature is required in each part, particularly in the combustor, the turbine intake duct below the combustor, and the turbine part. Among them, first, in the combustor, the arrangement position of the cooling air hole is configured as in claim 1, so that the air introduced into the combustor body from the cooling air hole is in the combustor body. When the liquid fuel dripping on the sliding part of the above is hit, the liquid fuel is scattered into the space of the premixing chamber to ensure sufficient mixing of the liquid fuel and air in the premixing chamber and to secure the NO X reducing effect. In addition, the sliding portion is in the vertical direction, and the introduction of air from the cooling air holes eliminates the swirling of air in the premixing chamber, thereby eliminating the problem of lowering combustion efficiency.

【0051】また、ガスタービンの燃焼器に配設する点
火栓において、その冷却空気通路構造に関して、請求項
2の如く構成したので、点火栓のボディ内には、外筒内
の空間より、エアギャップよりも小さな隙間から冷却空
気が導入されることとなり、エアギャップを詰まらせる
ような塵埃が侵入する自体は起こりえず、発火不良の不
具合を解消できる。
Further, in the spark plug arranged in the combustor of the gas turbine, since the cooling air passage structure is constituted as described in claim 2, in the body of the spark plug, the air is discharged from the space in the outer cylinder. Since the cooling air is introduced through a gap smaller than the gap, dust itself that may clog the air gap cannot enter, and the problem of poor ignition can be solved.

【0052】また、タービン吸気ダクトの冷却構造に関
しては、請求項3の如く構成したので、タービン吸気ダ
クトは、吹き付け冷却、対流冷却、フィルム冷却の三通
りの冷却が交互に繰り返されて、少量の冷却風で充分な
冷却効果を得、圧縮器側の空気圧力の損失を抑制できる
とともに、スリット及び当て座の構成により、壁材の熱
変形を回避し、また、熱変形に伴う、対流冷却部からフ
ィルム冷却部への空気の流れの阻害を回避できる。
Further, since the cooling structure of the turbine intake duct is constructed as described in claim 3, the turbine intake duct is repeatedly cooled in three ways, that is, spray cooling, convection cooling, and film cooling, and a small amount of cooling is performed. A cooling effect is obtained with a cooling air, loss of air pressure on the compressor side can be suppressed, and thermal deformation of the wall material is avoided by the configuration of the slit and the seat, and the convection cooling part associated with the thermal deformation can be avoided. The obstruction of the air flow from the film cooling section to the film cooling section can be avoided.

【0053】また、タービン部の静翼支持機構に関して
は、請求項4の如く構成したので、静翼支持部材に冷却
風を送ることができて、その熱変形を抑制し、タービン
に流れる空気の高温高圧化に対処できる。また、冷却風
は、貫通孔の配設方向によって、流速を高めることがで
きるので、少ない空気で冷却効果を高くすることがで
き、圧縮器からの冷却風導入量を抑え、圧力損失を抑制
できる。
Further, with respect to the stationary blade supporting mechanism of the turbine portion, since it is configured as in claim 4, it is possible to send the cooling air to the stationary blade supporting member, suppress the thermal deformation thereof, and prevent the air flowing to the turbine from flowing. Can handle high temperature and high pressure. Further, since the flow velocity of the cooling air can be increased depending on the arrangement direction of the through holes, the cooling effect can be enhanced with a small amount of air, the amount of cooling air introduced from the compressor can be suppressed, and the pressure loss can be suppressed. .

【0054】タービン部における動翼の冷却空気通路構
造に関しては、請求項5の如く構成したので、ディスク
への嵌合部を加工容易なダブテール形状としたシャンク
部を有する動翼を採用することができて、コスト低減に
貢献する。そして、この形状の動翼を採用する場合にお
いても、嵌合孔内にて、ダブテール形状部の先端におけ
る冷却空気孔の開口部が隙間と連通して、動翼への冷却
空気導入を確保するとともに、ディスクより突設した位
置決め用突起にて、ディスク径方向の動翼の位置決めが
確保できるのである。
With respect to the cooling air passage structure of the moving blade in the turbine portion, since it is configured as in claim 5, it is possible to adopt a moving blade having a shank portion having a dovetail shape whose fitting portion to the disk can be easily processed. It is possible and contributes to cost reduction. Even when the moving blade of this shape is adopted, the opening of the cooling air hole at the tip of the dovetail-shaped portion communicates with the gap in the fitting hole to ensure the introduction of cooling air to the moving blade. At the same time, positioning of the moving blades in the radial direction of the disk can be ensured by the positioning projections protruding from the disk.

【0055】そして、出力特性向上のための一要素であ
るガス高圧化に関しては、圧縮器において、請求項6の
如く構成したので、段間通路において空気の流れが全体
に均等に整流化されて、後段の圧縮器に送ることがで
き、圧力損失を低減でき、ガス高圧化に貢献できる。ま
た、低コストにてこれを実現できる。
With regard to increasing the gas pressure, which is one of the factors for improving the output characteristics, the compressor is configured as in claim 6, so that the air flow is uniformly rectified in the interstage passages. , It can be sent to the compressor in the latter stage, pressure loss can be reduced, and it can contribute to high gas pressure. Moreover, this can be realized at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ガスタービンの全体側面断面図である。FIG. 1 is an overall side sectional view of a gas turbine.

【図2】本発明に係る燃焼器の側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a combustor according to the present invention.

【図3】本発明に係る一実施例の点火栓の取付構造を示
す側面部分断面図である。
FIG. 3 is a side partial cross-sectional view showing a spark plug mounting structure according to an embodiment of the present invention.

【図4】同じく他の実施例の点火栓の側面部分断面図で
ある。
FIG. 4 is a side partial cross-sectional view of a spark plug of another embodiment.

【図5】タービン吸気ダクト15の冷却構造を示す側面
断面図である。
5 is a side sectional view showing a cooling structure of the turbine intake duct 15. FIG.

【図6】スクロール15Aの二重壁部分におけるスリッ
トSと当て座SP配設部分の正面図である。
FIG. 6 is a front view of a portion of the double wall portion of the scroll 15A where a slit S and a seat SP are arranged.

【図7】タービン吸気ダクト15の冷却構造に示す部分
拡大側面断面図である。
FIG. 7 is a partially enlarged side sectional view showing a cooling structure of a turbine intake duct 15.

【図8】静翼16の支持機構に対する冷却構造を示す側
面断面図である。
FIG. 8 is a side sectional view showing a cooling structure for a support mechanism of a stationary blade 16.

【図9】図8中のZ−Z線断面図である。9 is a sectional view taken along line ZZ in FIG.

【図10】動翼17部分の部分側面断面図である。FIG. 10 is a partial side sectional view of a moving blade 17 portion.

【図11】同じく部分正面図である。FIG. 11 is a partial front view of the same.

【図12】ディスク17に対する動翼16のシャンク部
16aの嵌合を示す部分正面図である。
FIG. 12 is a partial front view showing how the shank portion 16a of the rotor blade 16 is fitted to the disk 17.

【図13】動翼16のシャンク部16aにおける冷却空
気孔hの穿設構造を示す正面断面図である。
FIG. 13 is a front cross-sectional view showing a structure in which a cooling air hole h is formed in a shank portion 16a of a moving blade 16.

【図14】同じく側面断面図である。FIG. 14 is a side sectional view of the same.

【図15】多段遠心式圧縮器における段間通路構造を示
す側面断面図である。
FIG. 15 is a side sectional view showing an interstage passage structure in a multistage centrifugal compressor.

【図16】従来の燃焼器の側面断面図である。FIG. 16 is a side sectional view of a conventional combustor.

【図17】従来の点火栓の取付構造を示す側面断面図で
ある。
FIG. 17 is a side sectional view showing a conventional spark plug mounting structure.

【図18】(a)は従来のシャンク部先端に複数の嵌合
用の段部を有する嵌合部を設けた動翼であって、シャン
ク部側方より冷却空気を導入するタイプのものの斜視
図、(b)は同じく、シャンク部側方及び先端より冷却
空気を導入するタイプのものの斜視図、(c)は(b)
図示の動翼の斜視断面図である。
FIG. 18 (a) is a perspective view of a conventional blade having a fitting portion having a plurality of fitting step portions at the tip of the shank portion, in which cooling air is introduced from the side of the shank portion. , (B) are perspective views of a type in which cooling air is introduced from the side and the tip of the shank portion, and (c) is (b).
FIG. 3 is a perspective sectional view of the illustrated blade.

【図19】静翼に固定したダクトに沿って形成した冷却
空気通路より動翼シャンク部側方に空気を導入する構造
の側面断面図である。
FIG. 19 is a side cross-sectional view of a structure in which air is introduced to the side of the rotor blade shank from a cooling air passage formed along a duct fixed to the stationary blade.

【図20】ディスクに動翼の嵌合孔に連通する冷却空気
孔を穿設した構造の側面断面図である。
FIG. 20 is a side sectional view of a structure in which a cooling air hole communicating with a fitting hole of a moving blade is formed in a disk.

【図21】ディスクとシール部材との間に動翼の嵌合孔
に連通する冷却空気通路を形成した構造の側面断面図で
ある。
FIG. 21 is a side sectional view of a structure in which a cooling air passage communicating with a fitting hole of a moving blade is formed between a disc and a seal member.

【図22】従来の多段遠心式圧縮器の段間通路構造を示
す側面断面図である。
FIG. 22 is a side sectional view showing an interstage passage structure of a conventional multistage centrifugal compressor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外筒 2 燃焼器本体 2a 上端部 2b 短径部 2c 長径部 3 ライナー 4 液体燃料噴射ノズル A 予混合室 B 燃焼室 C 滑落面 H 冷却空気孔 P 点火栓 6 ボディ 6a 冷却空気孔 7 電極 8 絶縁体 9 点火栓受け AG エアギャップ BG 隙間 12 前段圧縮器 12c ディフューザー 13 段間ダクト 13a 前段出口ガイドベーン 13b 段間ダクト室 13c 後段入口ガイドベーン 14 後段圧縮器 14a インペラ 15 タービン吸気ダクト 15A・15B スクロール 15a・15b・15c・15d 壁材 IH 吹き付け孔 S スリット SP 当て座(スペーサ) C1 吹き付け冷却部 C2 対流冷却部 C3 フィルム冷却部 16 静翼 16a 爪部 17 動翼 17a リブ部 17b シャンク部 17c 嵌合部 18 ディスク 18a 嵌合孔 18b 位置決め突起 18c 切欠部 18d 冷却空気孔 19 駆動軸 20 シール部材 20a ガイドベーン 20b 位置決め突起 24 静翼支持部材 25 静翼支持部材ハウジング 25a 冷却風導入孔 h 冷却空気孔 g 隙間 D 冷却空気通路 E 空気室 1 Outer Cylinder 2 Combustor Main Body 2a Upper End 2b Short Diameter 2c Long Diameter 3 Liner 4 Liquid Fuel Injection Nozzle A Premixing Chamber B Combustion Chamber C Sliding Surface H Cooling Air Hole P Spark Plug 6 Body 6a Cooling Air Hole 7 Electrode 8 Insulator 9 Spark plug receiver AG Air gap BG Gap 12 Pre-stage compressor 12c Diffuser 13 Inter-stage duct 13a Pre-stage outlet guide vane 13b Inter-stage duct chamber 13c Rear stage inlet guide vane 14 Rear stage compressor 14a Impeller 15 Turbine intake duct 15A ・ 15B Scroll 15a, 15b, 15c, 15d Wall material IH Blow hole S Slit SP Batting seat (spacer) C1 Blow cooling part C2 Convection cooling part C3 Film cooling part 16 Stator blade 16a Claw part 17 Moving blade 17a Rib part 17b Shank part 17c Fitting Part 18 Disc 18a Fitting hole 18b Positioning protrusion 18c Cutout 18d Cooling air hole 19 Drive shaft 20 Sealing member 20a Guide vane 20b Positioning protrusion 24 Stator vane supporting member 25 Stator vane supporting member housing 25a Cooling air introducing hole h Cooling air hole g Gap D Cooling air passage E Air Room

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02C 7/266 F02C 7/266 (72)発明者 内藤 真理 大阪府大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 (72)発明者 今井 則和 大阪府大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI technical display location F02C 7/266 F02C 7/266 (72) Inventor Mari Naito 1 Chayacho, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture No. 32 Yanmar Diesel Co., Ltd. (72) Inventor Norikazu Imai No. 32, No. 32 Chayamachi, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Yanmar Diesel Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスタービンの燃焼器であって、垂直方
向の筒体をなす燃焼器本体の上端部を水平外側方向に曲
折して空気吸入口を設け、該空気吸入口の内側近傍に液
体燃料噴射ノズルを配設し、該燃焼器本体の中心に垂直
方向に配設したライナーと該燃焼器本体の垂直壁面との
間を予混合室とした構成において、該燃焼器本体の上端
の曲折部より該予混合室に向けて、液体燃料の滑落部を
設け、該滑落部下端部に、該燃焼器本体の垂直壁面に穿
設した冷却空気孔より導入される空気が当たる構成とし
たことを特徴とするガスタービン。
1. A combustor for a gas turbine, wherein an upper end portion of a main body of a combustor which is a vertical cylinder is bent horizontally outward to provide an air intake port, and a liquid is provided near the inside of the air intake port. In a configuration in which a fuel injection nozzle is arranged and a premixing chamber is provided between a liner vertically arranged in the center of the combustor body and a vertical wall surface of the combustor body, the upper end of the combustor body is bent. A slidable portion of the liquid fuel is provided from the portion toward the premix chamber, and the air introduced from the cooling air hole formed in the vertical wall surface of the combustor body hits the lower end portion of the slidable portion. A gas turbine characterized by.
【請求項2】 ガスタービンの燃焼器に取り付ける点火
栓において、該点火栓のボディに穿設した冷却空気孔の
外側開口部を被覆する部材と該ボディとの間の隙間が、
冷却空気の取り入れ空間に対して、該点火栓のエアギャ
ップより小さく開口するように構成したことを特徴とす
るガスタービン。
2. A spark plug attached to a combustor of a gas turbine, wherein a gap between a member covering an outer opening of a cooling air hole formed in a body of the spark plug and the body is
A gas turbine characterized in that it is configured to open smaller than an air gap of the spark plug with respect to a cooling air intake space.
【請求項3】 ガスタービンの燃焼器よりタービン部に
連通するタービン吸気ダクトであって、該タービン吸気
ダクトの壁部を部分的に二重壁とし、該二重壁の外壁に
空気圧縮器に連通する孔を穿設して、該孔より導入され
る空気を内壁に吹き付ける吹き付け冷却部と、これに続
く二重壁の対流冷却部と、該二重壁の対流冷却部からフ
ィルム状に空気が流出して一重壁部分を冷却するフィル
ム冷却部とを形成した構造のものにおいて、該フィルム
冷却部の近傍における該二重壁の対流冷却部の内壁に、
スリットを設けるとともに、該対流冷却部から該フィル
ム冷却部への空気連通路となる外壁と内壁との隙間を確
保する当て座を設けたことを特徴とするガスタービン。
3. A turbine intake duct communicating from a combustor of a gas turbine to a turbine section, wherein a wall portion of the turbine intake duct is partially formed as a double wall, and an outer wall of the double wall is formed as an air compressor. An air hole is formed in the form of a film from the convection cooling section of the double wall, followed by a blast cooling section for blasting the air introduced from the hole to the inner wall. In a structure in which a film cooling portion that flows out and cools a single wall portion is formed, the inner wall of the double wall convection cooling portion in the vicinity of the film cooling portion,
A gas turbine, characterized in that a slit is provided, and a pad is provided to secure a gap between an outer wall and an inner wall which serves as an air communication passage from the convection cooling section to the film cooling section.
【請求項4】 ガスタービンの静翼を環状の静翼支持部
材にて支持し、該静翼支持部材を管状の静翼支持部材ハ
ウジング内にて支持した構造において、該静翼支持部材
ハウジングにて、該静翼支持部材の外縁円周の接線方向
に、空気導入用の貫通孔を設ける一方、圧縮器出口より
該静翼支持部材ハウジングの外側に連通する空気導入路
を形成したことを特徴とするガスタービン。
4. A structure in which a stationary blade of a gas turbine is supported by an annular stationary blade supporting member, and the stationary blade supporting member is supported in a tubular stationary blade supporting member housing, wherein the stationary blade supporting member housing is provided. And a through hole for introducing air is provided in a tangential direction of an outer peripheral circumference of the vane support member, while an air introduction path communicating from the compressor outlet to the outside of the vane support member housing is formed. And a gas turbine.
【請求項5】 ガスタービンにおける動翼のシャンク部
を、ディスク外周に形成した嵌合孔に嵌合する構成であ
って、該シャンク部先端に形成する該嵌合孔への嵌合部
をダブテール形状としたものにおいて、該シャンク部の
先端より動翼への冷却空気孔を穿設し、該嵌合孔内に
て、該シャンク部の嵌合部との間に、該冷却空気孔に連
通する空気溜まりとなる隙間を確保する一方、該ディス
クより、該シャンク部の嵌合部の先端に当接する位置決
め用突起を突設したことを特徴とするガスタービン。
5. A shank portion of a moving blade in a gas turbine is fitted into a fitting hole formed on an outer circumference of a disk, and a fitting portion to be fitted into the fitting hole formed at a tip of the shank portion is dovetailed. In the shape, a cooling air hole is formed from the tip of the shank portion to the moving blade, and the cooling air hole is communicated with the fitting portion of the shank portion in the fitting hole. The gas turbine is characterized in that a positioning projection that abuts the tip of the fitting portion of the shank portion is projected from the disc while ensuring a gap that serves as an air reservoir.
【請求項6】 ガスタービンの多段遠心式圧縮器におい
て、段間通路を容積拡張室としたことを特徴とするガス
タービン。
6. A multi-stage centrifugal compressor for a gas turbine, wherein the interstage passage is a volume expansion chamber.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029324A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 General Electric Co <Ge> Method and apparatus for cooling an ignition device of a turbine engine combustor
JP2009170425A (en) * 2008-01-15 2009-07-30 Snecma Semiconductor spark plug device in the combustion chamber of a gas turbine engine
JP2011127447A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd Gas turbine engine with improved ventilation structure

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