CN103299048A - 燃气轮机 - Google Patents

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Abstract

一种燃气轮机，具备抽气管（1），在起动时（1）该抽气管从压缩机抽取压缩机的一部分压缩空气，并将所抽取的空气排出到圆筒形的排气管（20）内，将上述抽气管（1）配置于不会阻碍燃烧气体的主气流流动的位置。

Description

燃气轮机
技术领域
本发明涉及燃气轮机。
背景技术
以往，在燃气轮机中，公知有如下结构：为了在起动时改善压缩机的起动特性，从压缩机抽取一部分压缩空气，并将所抽取的空气经由抽气管排出到排气管内（例如参照下述专利文献1）。
图7是表示现有燃气轮机的结构的一个示例的示意图。
如图7所示，现有燃气轮机中，以转轴为中心进行旋转的转子10、呈环形安装于转子10侧的多个动叶片11及设于覆盖转子10周围的涡轮机外壳12的多个静叶片（省略图示）沿转子10的轴向交替地配置，并形成有图7中箭头F所示的通过它们的燃烧气体的流路即燃烧气体流路13。各动叶片11及各静叶片形成以轴向的一对作为一组的多级结构。另外，在图7中，仅示出了这些叶片中的最终级即位于最下游侧的动叶片11。
在最终级的动叶片11的下游侧，同轴地连接有排气扩散室14。排气扩散室14具备：排气外壳16，在内部形成与燃烧气体流路13连续且流路剖面面积逐渐扩大的燃烧气体流路15；多个支撑件18，从周围支撑轴承17，该轴承17对通过排气外壳16内的转子10进行轴支撑；及检修口19，用于供作业者在检查或维修时经由该检修口进行检修。在排气扩散室14的下游侧，同轴地连接有圆筒形的排气管20。
而且，在现有燃气轮机中，抽气管100设置于排气管20内。
专利文献1：日本实开平6－60738号公报
发明内容
但是，由于上述抽气管100位于排气管20内，因此会阻碍图7中箭头F所示的燃烧气体的主气流的流动。因此，排气管20内的压力损失增大，成为燃气轮机的性能降低的主要原因。
从以上情况来看，本发明的目的在于提供一种如下的燃气轮机，使得在起动时从压缩机抽取一部分压缩空气并将所抽取的空气排出到排气管内以改善压缩机的起动特性的抽气管不会阻碍燃烧气体的主气流的流动。
用于解决上述问题的第一技术方案所涉及的燃气轮机具备抽气管，在起动时该抽气管从压缩机抽取压缩机的一部分压缩空气并将所抽取的空气排出到排气管内，上述燃气轮机的特征在于，
上述抽气管配置于不会阻碍燃烧气体的主气流流动的位置。
用于解决上述问题的第二技术方案所涉及的燃气轮机以第一技术方案所涉及的燃气轮机为基础，其特征在于，
上述抽气管设置成通过与对转子进行轴支撑的轴承侧连接的结构部件的内部。
用于解决上述问题的第三技术方案所涉及的燃气轮机以第一技术方案所涉及的燃气轮机为基础，其特征在于，
上述抽气管设置成顺沿着与对转子进行轴支撑的轴承侧连接的结构部件的下游侧紧邻部。
用于解决上述问题的第四技术方案所涉及的燃气轮机以第一技术方案所涉及的燃气轮机为基础，其特征在于，
上述抽气管设置成该抽气管的出口位于与对转子进行轴支撑的轴承侧连接的结构部件的后缘。
用于解决上述问题的第五技术方案所涉及的燃气轮机以第一技术方案所涉及的燃气轮机为基础，其特征在于，
上述燃气轮机具备与对转子进行轴支撑的轴承侧连接、且在周向上配置成倒Y字形的三个结构部件，
上述抽气管设置成通过上述结构部件的内部。
用于解决上述问题的第六技术方案所涉及的燃气轮机以第一技术方案所涉及的燃气轮机为基础，其特征在于，
上述排气管设成圆筒形，
上述燃气轮机具备与上述排气管的下游侧连接的剖面为方形的方形排气管，
上述抽气管配置于上述方形排气管的入口侧的四角。
发明效果
根据本发明，能够提供一种如下的燃气轮机，使得在起动时从压缩机抽取一部分压缩空气并将所抽取的空气排出到排气管内以改善压缩机的起动特性的抽气管不会阻碍燃烧气体的主气流的流动。
附图说明
图1是表示第一实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
图2是表示第二实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
图3是表示第三实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
图4是表示第四实施例所涉及的燃气轮机的结构的沿着图1的A－A线所示的剖面的剖面图。
图5是表示第五实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
图6是表示第五实施例所涉及的燃气轮机的结构的沿着图5的B－B线所示的剖面的剖面图。
图7是表示现有燃气轮机的结构的一个示例的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明所涉及的燃气轮机的方式进行说明。
实施例1
以下，对本发明所涉及的燃气轮机的第一实施例进行说明。
图1是表示本实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
如图1所示，本实施例所涉及的燃气轮机中，以转轴为中心旋转的转子10、呈环形安装于转子10侧的多个动叶片11及设于覆盖转子10周围的涡轮机外壳12的多个静叶片（省略图示）沿转子10的轴向交替地配置，并形成有图1中箭头F所示的通过它们的燃烧气体的流路即燃烧气体流路13。各动叶片11及各静叶片形成以轴向的一对作为一组的多级结构。另外，在图1中，仅示出了这些叶片中的最终级即位于最下游侧的动叶片11。
在最终级的动叶片11的下游侧，同轴地连接有排气扩散室14。排气扩散室14具备：排气外壳16，在内部形成与燃烧气体流路13连续且流路截面面积逐渐扩大的燃烧气体流路15；多个支撑件18，从周围支撑轴承17，该轴承17对通过排气外壳16内的转子10进行轴支撑；及检修口19，用于供作业者在检查或维修时经由该检修口进行检修。在排气扩散室14的下游侧，同轴地连接有圆筒形的排气管20。
本实施例所涉及的燃气轮机具备抽气管1，为了在起动时改善压缩机（省略图示）的起动特性，该抽气管1从压缩机抽取一部分压缩空气并将所抽取的空气排出到排气管20内。
而且，在本实施例所涉及的燃气轮机中，为了将抽气管1配置于不会阻碍燃烧气体的主气流流动的位置，使抽气管1通过检修口19的内部，并在排气扩散室14的内径部14a处将抽气管1的出口设置成朝向下游侧。另外，在本实施例中，以抽气管1通过检修口19的内部的情况为例进行了说明，但也可以使抽气管1通过支撑件18的内部，也可以使抽气管1通过除这些结构部件之外的、与对转子进行轴支撑10的轴承17侧连接的现有结构部件的内部。
因此，根据本实施例所涉及的燃气轮机，由于不会阻碍排气管20的燃烧气体的主气流的流动，因此能够抑制排气管20内的压力损失的增大，能够提高燃气轮机的性能。
实施例2
以下，对本发明所涉及的燃气轮机的第二实施例进行说明。
图2是表示本实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
如图2所示，本实施例所涉及的燃气轮机是与第一实施例所涉及的燃气轮机基本相同的结构，但不同点在于：为了将抽气管1配置于不会阻碍燃烧气体的主气流流动的位置而将抽气管1设置成顺沿着检修口19的下游侧紧邻部。
因此，根据本实施例所涉及的燃气轮机，由于不会阻碍排气管20的燃烧气体的主气流的流动，因此能够抑制排气管20内的压力损失的增大，能够提高燃气轮机的性能。
实施例3
以下，对本发明所涉及的燃气轮机的第三实施例进行说明。
图3是表示本实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
如图3所示，本实施例所涉及的燃气轮机是与第一实施例所涉及的燃气轮机基本相同的结构，但不同点在于：为了将抽气管1配置于不会阻碍燃烧气体的主气流流动的位置而设置成抽气管1的出口位于检修口19的后缘。
因此，根据本实施例所涉及的燃气轮机，由于不会阻碍排气管20的燃烧气体的主气流的流动，因此能够抑制排气管20内的压力损失的增大，能够提高燃气轮机的性能。
而且，在本实施例中，通过将抽气管1的弯折部弯折成钝角而非第一、第二实施例那样的直角，能够降低抽气管1的压力损失。因此，由于能够在起动时从压缩机抽取适量的压缩空气，因此能够进一步改善压缩机的起动特性。
实施例4
以下，对本发明所涉及的燃气轮机的第四实施例进行说明。
在燃气轮机中，为了进一步改善起动时的压缩机的起动特性，有时会设置与压缩机的前段及中段连接的大径的低压的抽气管1（以下，称为低压抽气管）及中压的抽气管1（以下，称为中压抽气管）和与压缩机的后段连接的小径的高压的抽气管1（以下，称为高压抽气管）。
图4是表示本实施例所涉及的燃气轮机的结构的沿着图1的A－A线所示的剖面的剖面图。
如图4所示，本实施例所涉及的燃气轮机是与第一实施例所涉及的燃气轮机基本相同的结构，但将检修口19的周向的布局设为倒Y字形的布局，分别使大径的低压抽气管1a和中压抽气管1b通过下半侧的两个检修口19a、19b，使小径的高压抽气管1c通过上半侧的一个检修口19c。
这样一来，分别使大径的低压抽气管1a和中压抽气管1b通过比较容易进行作业的下半侧的两个检修口19a、19b，使小径的高压抽气管1c通过作业困难的上半侧的一个检修口19c，由此能够提高制造燃气轮机时的效率。
另外，在本实施例中，以使小径的高压抽气管1c通过上半侧的一个检修口19c的情况为例进行说明，但在分别使大径的低压抽气管1a和中压抽气管1b通过下半侧的两个检修口19a、19b的基础上，若在下半侧的两个检修口19a、19b还存在间隙，则也可以使小径的高压抽气管1c通过该间隙。而且，在本实施例中，以设置三个抽气管1的情况为例进行说明，但除此之外，也可以设置一个、两个或四个以上的抽气管1。
因此，在现有燃气轮机中，在如大径的低压抽气管1a及中压抽气管1b和小径的高压抽气管1c那样地设置多个抽气管1的情况下，多个抽气管1会阻碍燃烧气体的主气流流动而使压力损失大幅增大，但根据本实施例所涉及的燃气轮机，即使在设置多个抽气管的情况下也不会阻碍排气管20内的燃烧气体的主气流的流动，因此能够抑制排气管20内的压力损失的增大，能够提高燃气轮机的性能。
实施例5
以下，对本发明所涉及的燃气轮机的第五实施例进行说明。
有时为了与锅炉等下游侧的设备进行连接而在燃气轮机的后段连接截面呈方形的排气管（以下，称为方形排气管）。
图5是表示本实施例所涉及的燃气轮机的结构的示意图。而且，图6是表示本实施例所涉及的燃气轮机的结构的沿着图5的B－B线所示的剖面的剖面图。
如图5所示，本实施例所涉及的燃气轮机是与第四实施例所涉及的燃气轮机基本相同的结构，但在圆筒形的排气管20的下游侧连接有方形排气管21。
而且，在本实施例所涉及的燃气轮机中，如图6所示，分别将大径的低压抽气管1a和中压抽气管1b的出口配置于方形排气管21的入口侧的下侧的角部，将小径的高压抽气管1c的出口配置于方形排气管21的入口侧的上侧的角部。
这样一来，通过分别将大径的低压抽气管1a和中压抽气管1b的出口配置于比较容易进行作业的方形排气管21的入口侧的下侧的角部、且将小径的高压抽气管1c的出口配置于作业困难的方形排气管21的入口侧的上侧的角部，能够提高制造燃气轮机时的效率。
另外，在本实施例中，以将小径的高压抽气管1c的出口配置于方形排气管21的入口侧的上侧的角部的情况为例进行了说明，但在分别将大径的低压抽气管1a和中压抽气管1b的出口配置于方形排气管21的入口侧的下侧的角部的基础上，若在方形排气管21的入口侧的下侧的角部还存在间隙，则也可以使小径的高压抽气管1c通过该间隙。而且，在本实施例中，以设置三个抽气管1的情况为例进行了说明，但除此之外，也可以设置一个、两个或四个以上的抽气管1。
因此，在现有燃气轮机中，在如大径的低压抽气管1a及中压抽气管1b和小径的高压抽气管1c那样地设置多个抽气管1的情况下，多个抽气管1会阻碍燃烧气体的主气流的流动而使压力损失大幅增大，但根据本实施例所涉及的燃气轮机，即使在设置多个抽气管的情况下也不会阻碍排气管20内的燃烧气体的主气流的流动，因此能够抑制排气管20内的压力损失的增大，能够提高燃气轮机的性能。
而且，在本实施例中，大径的低压抽气管1a及中压抽气管1b和小径的高压抽气管1c的弯折部弯折成钝角而非第四实施例那样的直角，由此能够降低大径的低压抽气管1a及中压抽气管1b和小径的高压抽气管1c的压力损失。因此，由于能够在起动时从压缩机抽取适量的压缩空气，因此能够进一步改善压缩机的起动特性。
工业实用性
本发明例如能够在如下燃气轮机中进行利用：该燃气轮机具备抽气管，为了在起动时改善压缩机的起动特性，该抽气管从压缩机抽取一部分压缩空气并将所抽取的空气排出到排气管内。
附图标记说明
1  抽气管
1a 低压抽气管
1b 中压抽气管
1c 高压抽气管
10 转子
11 动叶片
12 涡轮机外壳
13 燃烧气体流路
14 排气扩散室
14a 排气扩散室内径部
15 燃烧气体流路
16 排气外壳
17 轴承
18 支撑件
19 检修口
20 排气管
21 方形排气管
100 抽气管

Claims (6)

1.一种燃气轮机，具备抽气管，在起动时所述抽气管从压缩机抽取压缩机的一部分压缩空气，并将所抽取的空气排出到排气管内，
所述燃气轮机的特征在于，
所述抽气管配置于不会阻碍燃烧气体的主气流流动的位置。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，
所述抽气管设置成通过与对转子进行轴支撑的轴承侧连接的结构部件的内部。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，
所述抽气管设置成顺沿着与对转子进行轴支撑的轴承侧连接的结构部件的下游侧紧邻部。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，
所述抽气管设置成该抽气管的出口位于与对转子进行轴支撑的轴承侧连接的结构部件的后缘。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，
所述燃气轮机具备与对转子进行轴支撑的轴承侧连接、且在周向上配置成倒Y字形的三个结构部件，
所述抽气管设置成通过所述结构部件的内部。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，
所述排气管设成圆筒形，
所述燃气轮机具备与所述排气管的下游侧连接的截面呈方形的方形排气管，
所述抽气管配置于所述方形排气管的入口侧的四角。
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