CN106030049B - 排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片取出方法 - Google Patents

排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片取出方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106030049B
CN106030049B CN201580008663.0A CN201580008663A CN106030049B CN 106030049 B CN106030049 B CN 106030049B CN 201580008663 A CN201580008663 A CN 201580008663A CN 106030049 B CN106030049 B CN 106030049B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diffuser
moving blade
final stage
side member
exit chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580008663.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106030049A (zh
Inventor
桥本拓郎
胁邦彦
桥本真也
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.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Publication of CN106030049A publication Critical patent/CN106030049A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106030049B publication Critical patent/CN106030049B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30Exhaust heads, chambers, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243Flange connections; Bolting arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/321Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage
    • F05D2220/3215Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage the last stage of the turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/70Disassembly methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/35Combustors or associated equipment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/60Shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明的课题在于容易地取出最末级涡轮动叶片。即,本发明具备排气室入口侧构件(10),该排气室入口侧构件(10)以在配置于轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片(133)的基端的在轴向下游侧对置的位置形成内侧扩散器(5)的局部的方式绕转子(104)形成为环状,并且在周向被分割,设置为相对于内侧扩散器(5)可装卸,在从内侧扩散器(5)拆下排气室入口侧构件(10)的情况下,将各最末级涡轮动叶片(133)的轴向下游侧开放。

Description

排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片 取出方法
技术领域
本发明涉及燃气涡轮的排气室入口侧构件、燃气涡轮的排气室、燃气涡轮以及燃气涡轮的最末级涡轮动叶片取出方法。
背景技术
燃气涡轮由压缩机、燃烧器以及涡轮构成。压缩机通过对从空气导入口导入的空气进行压缩而形成高温、高压的压缩空气。燃烧器通过向压缩空气供给燃料并使之燃烧而形成高温、高压的燃烧气体。涡轮通过在外壳内的通路中交替配设多个涡轮静叶片以及涡轮动叶片而构成,通过利用向所述通路供给的燃烧气体驱动涡轮动叶片,从而驱动与发电机连结的转子(旋转轴)而使其旋转。驱动涡轮的燃烧气体在排气室中作为废气而向大气排放。
以往,例如专利文献1所记载的燃气涡轮示出了排气室的冷却结构。排气室相对于燃气涡轮的最末级涡轮动叶片在燃烧气体的流动方向上配置在旋转轴的轴向下游侧,具有机室壁与支柱。机室壁以形成排气室的外形的方式形成为筒状。支柱在机室壁的径向内侧沿周向配置有多个,与收容支承旋转轴的轴承部的轴承盖连接。另外,排气室设置有配置在机室壁的径向内侧的筒状的外侧扩散器、以及配置在轴承盖的径向外侧的筒状的内侧扩散器。外侧扩散器以成为燃烧气体的流动方向的轴向上游侧的入口朝向最末级涡轮动叶片的方式配置。内侧扩散器以成为轴向上游侧的入口朝向最末级涡轮动叶片的基端部(叶片根部)的方式配置。另外,外侧扩散器以及内侧扩散器中贯通有支柱,利用覆盖该支柱的外周的支柱罩连接贯通孔。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-57302号公报
在专利文献1所示的燃气涡轮中,位于轴向最下游侧的最末级涡轮动叶片在其前端部具备叶端护罩,在周向上邻接的涡轮动叶片的叶端护罩形成彼此相互啮合的结构,从而抑制叶片振动。另外,涡轮动叶片通过在其基端部相对于涡轮盘从轴向下游侧向轴向上游侧插入而安装。另外,在将最末级涡轮动叶片从涡轮取出的情况下,通过扩大与周向上邻接的叶片之间的间隙并使之向轴向下游侧移动,由此将涡轮动叶片一个一个地从涡轮盘拆下。另一方面,对于位于最末级涡轮动叶片的轴向下游侧的排气室以内侧扩散器与最末级涡轮动叶片的基端部对置的方式配置在轴向下游侧,但最末级涡轮动叶片与内侧扩散器之间的轴向的空间不大。因此,在内侧扩散器的轴向上游侧端的周向上,仅设置有一处缺口部,利用该缺口部将叶片向轴向下游侧拉出,从而将最末级涡轮动叶片一个一个地拆下。
然而,近年来,因最末级涡轮动叶片的叶端护罩的形状的不同,有时难以如上述那样使最末级涡轮动叶片一个一个地移动而从涡轮盘拆下。在这样的情况下,需要以使全部最末级涡轮动叶片一点点在周向以及轴向上同时移动,从而将最末级涡轮动叶片整体向轴向下游侧推出的方式将最末级涡轮动叶片从涡轮盘拆下。但是,存在最末级涡轮动叶片与内侧扩散器的上游端干涉,无法将最末级涡轮动叶片从涡轮取出的问题。
发明内容
发明要解决的课题
本发明解决了上述课题,其目的在于提供能够容易地取出最末级涡轮动叶片的排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片取出方法。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,第一方案的排气室入口侧构件设置在周向上被分割成上半部与下半部的排气室的入口侧,所述排气室具备:机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;以及支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接,所述排气室入口侧构件的特征在于,该排气室入口侧构件以在轴向下游侧的与配置在轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片的基端部对置的位置形成所述内侧扩散器的一部分的方式,绕所述旋转轴形成为环状,并且所述排气室入口侧构件在周向上被分割且设置为能够相对于所述内侧扩散器装卸。
根据该排气室入口侧构件,通过从内侧扩散器拆下使各最末级涡轮动叶片的轴向下游侧开放,即便是配置为周向上相互邻接的前端部彼此啮合的最末级涡轮动叶片,也能够使全部最末级涡轮动叶片一点点向轴向的下游侧滑动移动并拆下。其结果为,能够容易地从涡轮取出最末级涡轮动叶片。
另外,第二方案的排气室入口侧构件以第一方案为基础,其特征在于,所述排气室入口侧构件在周向上至少分割成上半构件与下半构件。
根据该排气室入口侧构件,通过至少分割成上半构件与下半构件,能够拆下排气室入口侧构件。其结果为,通过至少拆下排气室入口侧构件,能够减少拆卸部件数量,能够减少用于取出最末级涡轮动叶片的作业时间。
另外,第三方案的排气室入口侧构件以第一或者第二方案为基础,其特征在于,所述排气室入口侧构件以能够通过形成在所述支柱之间的所述燃烧气体通路的大小在周向上被分割成多个。
根据该排气室入口侧构件,通过将排气室入口侧构件以能够通过支柱之间的燃烧气体通路的大小沿周向分割成多个,无需使排气室开放就能够通过燃烧气体通路从排气室的轴向下游侧取出该排气室入口侧构件。即,能够保留排气室取出排气室入口侧构件以及最末级涡轮动叶片。其结果为,能够进一步减少拆卸部件的部件数量,能够进一步减少用于取出最末级涡轮动叶片的作业时间。
另外,第四方案的排气室入口侧构件以第一~第三中任一方案为基础,其特征在于,所述排气室入口侧构件形成为至少比所述最末级涡轮动叶片的叶片根部的轴向尺寸大的轴向尺寸。
根据该排气室入口侧构件,在将该排气室入口侧构件从内侧扩散器拆下而使各最末级涡轮动叶片的轴向下游侧开放的情况下,能够确保使该最末级涡轮动叶片向轴向下游侧滑动移动的区域,能够可靠地进行最末级涡轮动叶片的取出。
另外,第五方案的排气室入口侧构件以第一~第四中任一方案为基础,其特征在于,所述排气室入口侧构件具有:轴向紧固机构,其在径向内侧相对于所述内侧扩散器在轴向上进行紧固;周向紧固机构,其在径向内侧对沿周向被分割的分割构件彼此之间在周向上进行紧固;以及开口部,其形成为从径向外侧通向各所述轴向紧固机构以及所述周向紧固机构。
根据该排气室入口侧构件,轴向紧固机构以及周向紧固机构配置在径向内侧,在将排气室入口侧构件拆下的情况下,经由开口部从径向外侧操作各紧固机构。其结果为,由于不存在向外侧扩散器与内侧扩散器之间的燃烧气体通路侧突出的构件,因此能够防止在涡轮运转时对燃烧气体流造成负面影响的情况。
另外,第六方案的排气室入口侧构件以第一~第五中任一方案为基础,其特征在于,在轴向下游侧的端部设置有向径向内侧突出且形成为环状的凸缘部,在该凸缘部的径向内周端的与所述支柱的周向位置对应的位置,具有沿所述凸缘部的周向设置的缺口部。
根据该排气室入口侧构件,由于在支柱罩内流动的冷却空气流不被排气室入口侧构件扰乱地向燃烧气体通路排出,因此能够防止在涡轮运转时对燃烧气体流造成负面影响的情况。
另外,第七方案的排气室入口侧构件以第一~第六中任一方案为基础,其特征在于,所述排气室入口侧构件在轴向上游侧具有调整板,该调整板朝向径向内侧突出设置且在周向上排列有多个开口孔。
根据该排气室入口侧构件,由于通过调整板的开口孔使在支柱罩内流动的冷却空气在周向上形成均匀的流动并向燃烧气体通路排出,因此不会扰乱燃烧气体流。
另外,第八方案的排气室入口侧构件以第七方案为基础,其特征在于,所述排气室入口侧构件具有密封部,该密封部设置于所述调整板的突出端且对径向内侧的空间进行密封。
根据该排气室入口侧构件,通过利用密封部防止在燃烧气体通路中流动的燃烧气体的一部分向轴承部侧进入的情况,能够防止燃烧气体对轴承部造成的影响。
为了实现上述目的,第九方案的排气室的特征在于,具备:机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接;以及第一~第八中任一方案的排气室入口侧构件。
根据该排气室,通过将排气室入口侧构件从内侧扩散器拆下使各最末级涡轮动叶片的轴向下游侧开放,即便是配置为周向上相互邻接的前端部彼此啮合的最末级涡轮动叶片,也能够拆下全部最末级涡轮动叶片。其结果为,能够容易地将最末级涡轮动叶片从涡轮取出。
为了实现上述目的,第十方案的燃气涡轮在燃烧器中向通过压缩机压缩后的压缩空气供给燃料并使之燃烧,将产生的燃烧气体向涡轮输送而获得旋转轴的旋转动力,并将到达所述涡轮的下游侧的燃烧气体从排气室排出,其特征在于,所述燃气涡轮应用了第九方案的排气室。
根据该燃气涡轮,通过将排气室入口侧构件从内侧扩散器拆下使各最末级涡轮动叶片的轴向下游侧开放,即便是配置为周向上相互邻接的前端部彼此啮合的最末级涡轮动叶片,也能够将全部最末级涡轮动叶片在轴向的下游侧拆下。其结果为,能够在短时间内容易地拆卸或安装最末级涡轮动叶片。因此,能够减少用于对最末级涡轮动叶片进行定期检查的作业时间,能够减少燃气涡轮的运转停止时间。
为了实现上述目的,第十一方案的最末级涡轮动叶片取出方法将配置在燃气涡轮的轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片取出,所述燃气涡轮设置有排气室,所述排气室具备:机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;以及支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接,所述最末级涡轮动叶片取出方法的特征在于,包括:将所述排气室的上半部拆下的工序;将排气室入口侧构件中的下半构件从所述排气室的下半部的所述内侧扩散器拆下的工序,所述排气室入口侧构件以在轴向下游侧与最末级涡轮动叶片的基端部对置的位置形成所述内侧扩散器的一部分的方式,绕所述旋转轴形成为环状,且在周向上至少被分割成上半构件与下半构件;将所述排气室入口侧构件的所述下半构件从所述排气室的开放部分取出的工序;使因拆下所述排气室入口侧构件而使轴向下游侧开放的全部所述最末级涡轮动叶片中的、位于周向的规定位置的所述最末级涡轮动叶片沿轴向滑动移动,从而将各所述最末级涡轮动叶片拆下的工序;以及将拆下的所述最末级涡轮动叶片从所述排气室的上半部的开放部分取出的工序。
根据该最末级涡轮动叶片取出方法,通过将排气室入口侧构件从内侧扩散器拆下使各最末级涡轮动叶片的轴向下游侧开放,能够将全部最末级涡轮动叶片拆下。其结果为,能够容易地将最末级涡轮动叶片从涡轮取出。
另外,第十二方案的最末级涡轮动叶片取出方法将配置在燃气涡轮的轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片取出,所述燃气涡轮设置有在周向上分割成上半部与下半部的排气室,所述排气室具备:机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;以及支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接,所述最末级涡轮动叶片取出方法的特征在于,包括:将排气室入口侧构件从所述内侧扩散器拆下的工序,所述排气室入口侧构件以在轴向下游侧与最末级涡轮动叶片的基端部对置的位置形成所述内侧扩散器的一部分的方式绕所述旋转轴形成为环状,且以能够通过形成在所述支柱之间的所述燃烧气体通路的大小在周向上被分割成多个;通过所述支柱之间的燃烧气体通路将分割成多个的所述排气室入口侧构件取出的工序;使所述最末级涡轮动叶片滑动移动,从而将各所述最末级涡轮动叶片拆下的工序;以及通过在所述支柱之间的所述燃烧气体通路将被拆下的所述最末级涡轮动叶片取出的工序。
根据该最末级涡轮动叶片取出方法,通过将排气室入口侧构件从内侧扩散器拆下使各最末级涡轮动叶片的轴向下游侧开放,即便是配置为周向上相互邻接的前端部彼此啮合的最末级涡轮动叶片,也能够使全部最末级涡轮动叶片一点点向轴向的下游侧滑动移动并拆下。并且,根据该最末级涡轮动叶片取出方法,由于能够将以能通过形成在支柱之间的燃烧气体通路的大小在周向上被分割成多个的排气室入口侧构件从内侧扩散器拆下,并通过支柱之间的燃烧气体通路将被拆下的最末级涡轮动叶片取出。其结果为,无需使排气室整体开放就能够容易地取出最末级涡轮动叶片。
另外,第十三方案的最末级涡轮动叶片取出方法以第十一或第十二方案为基础上,其特征在于,所述排气室入口侧构件具有:轴向紧固机构,其在径向内侧相对于所述内侧扩散器在轴向上进行紧固;周向紧固机构,其在径向内侧对沿周向被分割的分割构件彼此之间在周向上进行紧固;以及形成为从径向外侧与所述紧固机构相通的开口部,在将所述排气室入口侧构件从所述内侧扩散器拆下的工序中,通过所述开口部从径向外侧操作各所述紧固机构。
根据该最末级涡轮动叶片取出方法,轴向紧固机构以及周向紧固机构配置在径向内侧,在将排气室入口侧构件拆下的情况下,经由开口部从径向外侧操作各紧固机构。其结果为,由于不存在向外侧扩散器与内侧扩散器之间的燃烧气体通路侧突出的构件,因此能够防止涡轮运转时对燃烧气体流造成负面影响的情况。
发明效果
根据本发明,能够容易地取出最末级涡轮动叶片。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的燃气涡轮的简要结构图。
图2是本发明的实施方式所涉及的燃气涡轮的排气室的剖视图。
图3是图2的A-A向视图。
图4A是示出叶端护罩的简图。
图4B是示出涡轮动叶片的位置关系的图。
图5是本发明的实施方式1所涉及的燃气涡轮的排气室入口侧构件的立体图。
图6是本发明的实施方式1所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的流程图。
图7是本发明的实施方式1所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
图8是本发明的实施方式1所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
图9是本发明的实施方式1所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
图10是本发明的实施方式2所涉及的燃气涡轮的排气室入口侧构件的立体图。
图11是本发明的实施方式2所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的流程图。
图12是本发明的实施方式2所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
图13是本发明的实施方式2所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。需要说明的是,并不通过该实施方式来限定本发明。另外,下述实施方式的构成要素包括本领域技术人员能够容易地置换的要素或实际相同的要素。
图1是本实施方式所涉及的燃气涡轮的简要结构图。
如图1所示那样,燃气涡轮100包括压缩机101、燃烧器102、涡轮103、排气室134以及作为旋转轴的转子104。另外,燃气涡轮100从冷却空气的流动方向的上游侧朝向下游侧沿转子104的中心即轴线R依次配置有压缩机101、燃烧器102、涡轮103以及排气室134。需要说明的是,在以下说明中,轴向是指沿轴线R延伸且与轴线R平行的方向,径向是指与轴线R正交的方向,周向是指以轴线R作为中心且与径向正交的周向。
压缩机101将空气压缩而生成压缩空气。压缩机101在具有导入空气的空气导入口111的压缩机外壳112内设置有压缩机静叶片113以及压缩机动叶片114。压缩机静叶片113安装在压缩机外壳112侧且在周向上配置有多个。另外,压缩机动叶片114安装在转子104侧且在周向上配置有多个。上述压缩机静叶片113与压缩机动叶片114在轴向上交替设置。
燃烧器102通过向被压缩机101压缩后的压缩空气供给燃料而生成高温、高压的燃烧气体。燃烧器102配置于机室外壳124,绕作为旋转轴的转子104呈环状配置有多个(例如16个)。
涡轮103利用在燃烧器102中生成的燃烧气体产生旋转动力。涡轮103在机室外壳131内设置有涡轮静叶片132以及涡轮动叶片133。涡轮静叶片132安装在机室外壳131侧,且在周向上配置有多个。另外,涡轮动叶片133安装在转子104侧,在周向上配置有多个。上述涡轮静叶片132与涡轮动叶片133在轴向上交替设置。
转子104设置为,压缩机101侧的端部被轴承部141支承,排气室134侧的端部被轴承部142支承,从而以轴线R为中心旋转自如。并且,转子104在压缩机101侧的端部连结有发电机(未图示)的驱动轴。
这样的燃气涡轮100通过使从压缩机101的空气导入口111导入的空气经过多个压缩机静叶片113与压缩机动叶片114而被压缩,从而形成高温、高压的压缩空气。通过在燃烧器102中向该压缩空气混合燃料并进行燃烧而生成高温、高压的燃烧气体。然后,该燃烧气体经过涡轮103的涡轮静叶片132与涡轮动叶片133,从而驱动转子104使其旋转。通过对与该转子104连结的发电机施加旋转动力而进行发电。然后,驱动转子104而使其旋转后的燃烧气体在排气室134中作为废气向系统外排出。
图2是本实施方式所涉及的燃气涡轮的排气室的剖视图,图3是图2的A-A向视图。
如图2以及图3所示那样,排气室134具有形成其外形的机室壁1。排气室134具备:配置在机室壁1的径向内侧的轴承盖2、以及将机室壁1与轴承盖2连结的支柱3。另外,排气室134具备:沿机室壁1的内周面设置的外侧扩散器4、进一步配置在外侧扩散器4的径向内侧且沿轴承盖2的外周面设置的内侧扩散器5、以及将这些外侧扩散器4与内侧扩散器5连结且覆盖支柱3的外周的支柱罩6。
机室壁1是如下的构架,呈以轴线R为中心绕转子104形成为环状的圆筒形状,并形成排气室134的外形。机室壁1在机室外壳131的下游侧以在轴向上与该机室外壳131邻接的方式配置。
轴承盖2是如下的构件,配置在机室壁1的径向内侧,呈以轴线R为中心绕转子104形成为环状的圆筒形状的构件。轴承盖2将上述转子104的轴承部142收容于内部并支承轴承部142。
支柱3的一端3A与轴承盖2的外周面结合,另一端3B与机室壁1结合。即,机室壁1与轴承盖2通过支柱3而连结。该支柱3以随着从一端3A朝另一端3B趋向径向外侧而在绕轴线R的切线方向上倾斜的方式延伸,支柱3在周向上隔开恒定间隔设置有多个(在本实施方式中是6个)。
外侧扩散器4是如下的构件,在机室壁1的径向内侧沿机室壁1的内周面设置,是呈以轴线R为中心绕转子104形成为环状的大致圆筒形状的构件。另外,外侧扩散器4中贯通有上述支柱3。
内侧扩散器5是如下的构件,在轴承盖2的径向外侧沿轴承盖2的外周面设置,呈以轴线R为中心绕转子104形成为环状的大致圆筒形状。另外,内侧扩散器5中贯通有上述支柱3。被该内侧扩散器5与外侧扩散器4包围的圆筒状的空间形成使燃烧气体通过的燃烧气体通路G,作为扩散器,具有将驱动转子104而使其旋转之后的燃烧气体的动压转换为静压的功能。
支柱罩6是覆盖支柱3的外周的构件,具有从排气室134的外部导入冷却空气,使冷却空气在支柱3的外周流动,从而对支柱3进行冷却的功能。将支柱3冷却后的冷却空气对轴承盖2等内部构件进行冷却,之后向燃烧气体通路G排出。需要说明的是,在本实施方式中,支柱3配置有6个,均被支柱罩6覆盖且将外侧扩散器4与内侧扩散器5连结。因此,如图3所示那样,外侧扩散器4与内侧扩散器5之间的燃烧气体通路G也分别形成于相邻的支柱罩6彼此之间。
以此方式构成的排气室134形成为以轴线R作为基准通过水平面分割成上半部134A与下半部134B两部分(参照图3)。另外,相对于涡轮103中配置在轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片133,外侧扩散器4的上游侧端与最末级涡轮动叶片133的前端部的叶端护罩对置,内侧扩散器5的上游侧端与最末级涡轮动叶片133的基端部(叶片根部)对置。最末级涡轮动叶片133安装于基端部的径向内侧的构件与转子104一体形成而成的涡轮盘104a。以下,关于具备叶端护罩的最末级涡轮动叶片的拆卸以及安装方法,通过与叶端护罩的结构的关系进行说明。
图4A是示出组装后的状态的叶端护罩的简图,图4B是生成将涡轮动叶片拆下的过程中的涡轮动叶片的位置关系的图。如图4A所示那样,对于周向上邻接的涡轮动叶片133,在叶片前端部,邻接的叶端护罩133b彼此在周向的邻接的分割面133c设置规定的间隙,以钩状啮合而安装,在分割面133c的轴向的中央部,形成有相对于轴向具有斜度且供叶端护罩133b彼此接触的抵接面133d。
如图4A所示那样,因最末级涡轮动叶片133的不同,为了保持抵接面133d的接触长度,有时设置比周向最大间隙CL大的抵接面周向长度L。需要说明的是,周向最大间隙CL是指,使邻接的叶片的基端部(叶片根部133a)彼此在周向上相互分离的方向上微微移动叶片根部133a的间隙而形成于邻接的叶端护罩133b的分割面133c的最大间隙。在这样的叶片的情况下,如图4B所示那样,即便能够通过调整叶片根部133a的间隙来保持周向最大间隙CL,有时在抵接面133d的局部,邻接的叶端护罩133b彼此干涉,无法沿叶片的取出方向上抽出叶片。需要说明的是,叶片的取出方向相对于转子104的轴向具有恒定的斜度。
在这样的情况下,相对于基准的最末级涡轮动叶片133,在沿周向离开基准的叶片的方向上使规定的涡轮动叶片133沿抵接面133d移动。通过该操作,规定的涡轮动叶片133在周向上移动最大间隙CL,向轴向下游侧移动轴向移动距离LW。通过以相同的操作依次使邻接的涡轮动叶片133移动,从而使配置在周向的整周上的涡轮动叶片133移动,由此能够从叶片的基端部(叶片根部133a)取出。即,若使涡轮动叶片133逐个移动直至涡轮动叶片133的轴向移动距离LW的累积长度超过叶片根部轴向宽度W(轴向尺寸),则能够轴向下游侧移动超过叶片根部轴向宽度W向的距离的涡轮动叶片133能够从最末级涡轮动叶片的基端部(叶片根部133a)拆下。因此,至少对于沿周向配置的最末级涡轮动叶片133,只要从基准的叶片在周向上环绕一周邻接的最末级涡轮动叶片133的轴向移动距离LW的累积长度超过叶片根部轴向宽度W(轴向尺寸),就能够取出全部最末级涡轮动叶片133。换句话说,若使各涡轮动叶片133沿抵接面133d一点点在轴向以及周向上移动,并以将涡轮动叶片133整体向轴向的下游侧方向推出的方式移动,则能够取出叶片。像这样,将沿叶端护罩133b的抵接面133d使涡轮动叶片133在周向以及轴向上移动的操作称作滑动移动。
需要说明的是,在各涡轮动叶片的滑动移动时,也可以使转子(旋转轴)104旋转,使最末级涡轮动叶片移动到规定位置(例如,周向上最高的位置),在规定位置进行涡轮动叶片的滑动移动。
[实施方式1]
说明在本实施方式中用于从涡轮盘104a拆卸最末级涡轮动叶片133的排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片的拆卸以及取出方法。
首先,说明本实施方式的排气室入口侧构件。图5是本实施方式所涉及的燃气涡轮的排气室入口侧构件的立体图。
如图2所示那样,排气室入口侧构件10作为内侧扩散器5的上游侧端部而设置,构成为能够相对于内侧扩散器5装卸。在本实施方式中,排气室入口侧构件10是呈以轴线R为中心绕转子104形成为环状的圆筒形状的构件。并且,排气室入口侧构件10是排气室134的燃烧气体(废气)的流动的入口,并且是形成来自涡轮103的燃烧气体的流动的出口的部分,由于形成为环状,因此也称作入口环。该排气室入口侧构件10的轴向尺寸(宽度)形成为比最末级涡轮动叶片133的叶片根部133a的轴向尺寸大。
排气室134以转子(旋转轴)104的轴线R为基准形成为环状,形成为通过水平面分割成上半部134A与下半部134B这两部分(参照图2以及图3)。另外,如图5所示那样,排气室入口侧构件10也以转子(旋转轴)104的轴线R作为基准形成为环状,形成为通过水平面分割成上半构件10A与下半构件10B这两部分。
如图5所示那样,上半构件10A以及下半构件10B在相互的分割部分利用周向紧固机构20被紧固。周向紧固机构20由螺栓、螺母构成,该螺栓在上半构件10A以及下半构件10B中,相对于沿轴向延伸且向径向内侧突出的肋部10a沿周向贯通。并且,上半构件10A以及下半构件10B利用周向紧固机构(螺栓、螺母)20将各肋部10a紧固并连结成环状。
另外,如图2~图3、图5所示那样,上半构件10A以及下半构件10B相对于内侧扩散器5通过轴向紧固机构21被紧固。即,如图2以及图3所示那样,在内侧扩散器5侧的轴向上游侧端沿周向设置有向径向内侧突出的肋部(凸缘部)5b,在排气室入口侧构件10侧的轴向下游端,以轴向上与肋部5b对置的方式沿周向设置有向径向内侧突出的肋部10b。轴向紧固机构21由螺栓、螺母构成。使沿轴向贯通的螺栓插入穿设于肋部5b、10b的螺栓孔,利用螺母紧固肋部5b、10b。其结果为,上半构件10A以及下半构件10B通过轴向紧固机构(螺栓、螺母)21与内侧扩散器5连结。
另外,如图5所示那样,上半构件10A以及下半构件10B形成有开口部10c,以便能够从径向外侧到达周向紧固机构20、轴向紧固机构21。该开口部10c在燃气涡轮100运转时被盖构件(未图示)闭塞。
另外,如图3所示那样,在安装于内侧扩散器5的肋部(凸缘部)5b的径向内周端,与支柱3的周向位置对应地沿肋部5b的周向形成有从径向内周端朝向径向外侧凹陷的缺口部5h。另外,如图5所示那样,在与肋部5b的轴向上游侧邻接的肋部10b的径向内周端,沿周向在与缺口部5h的周向位置对应的位置形成有缺口部10h。在利用轴向紧固机构21将肋部5b与肋部10b紧固的情况下,缺口部5h与缺口部10h成为几乎相同大小的在轴向上贯通的缺口。由于与支柱3的周向位置对应地设置有缺口部5h以及缺口部10h,因此在支柱罩6内流动的冷却空气在朝排气室入口侧构件10向轴向上游侧流动的过程中不被肋部5b以及肋部10b妨碍地流过缺口部5h以及缺口部10h,因此冷却空气的流动不会被扰乱。
像这样,与内侧扩散器5连结的排气室入口侧构件10的上半构件10A以及下半构件10B如图2所示那样作为内侧扩散器5的一部分而构成内侧扩散器5的上游侧端部,与外侧扩散器4一起形成燃烧气体通路G,构成燃气涡轮100的排气室134。
另外,如图2以及图5所示那样,排气室入口侧构件10具有调整板10d。调整板10d在轴向上游侧向径向内侧突出且绕转子104设置成环状,且在周向上排列有多个开口孔10e。另外,排气室入口侧构件10具有密封部10f。密封部10f设置在调整板10d的突出端,通过与盖构件2a抵接而将径向内侧的空间密封,该盖构件2a与设置在内侧扩散器5的径向内侧的轴承盖2连结。调整板10d具有在将流动于支柱3的外周的冷却空气向燃烧气体通路G排出时缩减冷却空气量的功能。由此,即便燃烧气体通路G的气压在周向上变动,由于从开口孔10e排出的冷却空气量被一定程度地缩减,因此向燃烧气体中排出的冷却空气量不会在周向上变动,能够防止燃烧气体的流动被扰乱。另外,密封部10f防止燃烧气体向内侧扩散器5的轴承部142侧进入。
接下来,说明本实施方式的最末级涡轮动叶片取出方法。图6是本实施方式所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的流程图。另外,图7~图9是本实施方式所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
在上述结构中,排气室入口侧构件10在将最末级涡轮动叶片133取出时从内侧扩散器5拆下。
首先,将周向紧固机构(螺栓、螺母)20拆下,使排气室入口侧构件10的上半构件10A与下半构件10B的连结断开(步骤S1)。
接着,使排气室134的上半部134A与下半部134B分离,使排气室134的上半机室开放(步骤S2)。具体地说,如图2以及图7所示那样,在排气室134的上半部134A,从图2所示的状态,将上述的机室壁1、外侧扩散器4、支柱3、支柱罩6、内侧扩散器5、轴承盖2以及轴承部14拆下。图7示出将上半机室开放的状态。排气室入口侧构件10的上半构件10A既可以与内侧扩散器5一体地拆下,也可以在讲作为轴向紧固机构21的螺栓去下后与内侧扩散器5分离。此时,处于安装有排气室134的下半机室的状态,下半机室的机室壁1、外侧扩散器4、支柱3、支柱罩6、内侧扩散器5、轴承盖2以及轴承部142处于依然组装于下半部134B的状态。因此,转子104被支承为能够旋转。
接着,在图7中,拆下将下半构件10B固定于内侧扩散器5的图5所示的轴向紧固机构(螺栓、螺母)21,如图8所示那样,使图7所示的排气室入口侧构件10的下半构件10B与内侧扩散器5分离并从排气室134的下半部134B拆下(步骤S3)。被图8的点划线包围的部分表示步骤S3的相应位置。与内侧扩散器5分离的排气室入口侧构件10的下半构件10B以轴线R为中心在周向上旋转,从开放的排气室134的上半机室抽出。
由此,全部最末级涡轮动叶片133以及最末级涡轮动叶片133的叶片根部133a的下游侧开放为比该叶片根部133a的轴向尺寸大,能够使最末级涡轮动叶片133沿着轴线R向轴向下游侧滑动移动。因此,如图4A、图4B以及图9所示那样,从图8所示的状态使全部最末级涡轮动叶片133一点点沿轴线R向下游侧滑动移动,从涡轮盘104a的基端部拆下(步骤S4)。被图9的点划线包围的部分表示步骤S4的相应位置。然后,将最末级涡轮动叶片133向轴向的下游侧拆下(步骤S5)。将被拉出的最末级涡轮动叶片133从开放的排气室134的上半机室取出。
需要说明的是,在将最末级涡轮动叶片133向涡轮盘104a安装的情况下,只要以相反的顺序进行上述工序即可。
根据该排气室入口侧构件10,通过从内侧扩散器5拆下并使各最末级涡轮动叶片133的轴向下游侧开放,即便是配置为周向上相互邻接的前端部(叶端护罩133b)彼此啮合的最末级涡轮动叶片133,也能够使全部最末级涡轮动叶片133一点点向轴向的下游侧滑动移动,从涡轮盘104a的基端部拆下。其结果为,通过仅拆下上半部134A而并非拆下排气室134整体,从而能够容易地取出最末级涡轮动叶片133。
另外,本实施方式的排气室入口侧构件10在周向上至少分割成上半构件10A与下半构件10B,以便容易进行分解、组装。
根据该排气室入口侧构件10,能够在将排气室134的上半部134A拆下时,将上半构件10A作为一体而拆下。其结果为,能够将排气室入口侧构件10的上半构件10A与排气室134的上半部134A一起拆下,之后从剩余的排气室134的下半部134B拆下排气室入口侧构件10的下半构件10B。因此,能够减少拆卸部件数量,减少用于取出最末级涡轮动叶片133的作业时间。
另外,本实施方式的排气室入口侧构件10的轴向宽度形成为至少比最末级涡轮动叶片133的叶片根部133a的轴向尺寸(叶片根部轴向宽度W)大的轴向尺寸。
根据该排气室入口侧构件10,在从内侧扩散器5拆下并使各最末级涡轮动叶片133的轴向下游侧开放的情况下,能够确保使该最末级涡轮动叶片133向轴向下游侧滑动移动的区域,能够可靠地进行最末级涡轮动叶片133的取出。
另外,本实施方式的排气室入口侧构件10具有:在内侧扩散器5的径向内侧相对于内侧扩散器5在轴向上进行紧固的轴向紧固机构21;在径向内侧对在周向上被分割的构件彼此之间进行紧固的周向紧固机构20;以及形成为从径向外侧通向(能够到达)各紧固机构的开口部10c。
根据该排气室入口侧构件10,轴向紧固机构21以及周向紧固机构20配置在内侧扩散器5的径向内侧,在将排气室入口侧构件10拆下的情况下,能够经由开口部10c从径向外侧操作各紧固机构。其结果为,由于轴向紧固机构21以及周向紧固机构20配置在比内侧扩散器5靠径向内侧的位置,在燃烧气体通路G内不存在障碍物,因此不会扰乱燃烧气体的流动,能够防止涡轮103的运转时造成负面影响的情况。
[实施方式2]
本实施方式用于相对于上述的实施方式1更加显著地获得容易去除最末级涡轮动叶片133的效果。因此,在本实施方式中,对与上述的实施方式1相同的部分标注相同的附图标记并省略说明,仅对由实施方式1改进的部分标注新附图标记进行说明。
首先,说明本实施方式的排气室入口侧构件。图10是本实施方式所涉及的燃气涡轮的排气室入口侧构件的立体图。
排气室入口侧构件10绕转子104形成为环状,以能够在支柱3(支柱罩6)之间通过燃烧气体通路G的大小在周向上被分割成多个部分。在本实施方式中,排气室入口侧构件10形成为以旋转轴的轴线R为基准通过水平面分割成上半构件10A与下半构件10B两部分,并且上半构件10A以及下半构件10B分别被三等分,形成为周向上六等分的分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc。
如图10所示那样,分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc在彼此的分割部分通过周向紧固机构20而紧固。周向紧固机构20由螺栓、螺母构成,该螺栓在各分割构件中相对于沿轴向延伸且向径向内侧突出的肋部10a沿周向贯通。并且,分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc通过利用周向紧固机构(螺栓、螺母)20将各肋部10a紧固而连结成环状。
另外,如图2以及图10所示那样,分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc通过轴向紧固机构21相对于内侧扩散器5被紧固。如图2所示那样,轴向紧固机构21由螺栓、螺母构成,由相对于在内侧扩散器5侧沿周向朝径向内侧突出的肋部(凸缘部)5b、与在排气室入口侧构件10侧沿轴向与肋部5b对置地沿周向朝径向内侧突出的肋部10b沿轴向贯通的轴向紧固机构(螺栓、螺母)21构成。并且,分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc通过利用轴向紧固机构(螺栓、螺母)21紧固肋部5b以及肋部10b而与内侧扩散器5连结。另外,如图10所示那样,分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc形成有开口部10c,以便能够从径向外侧到达周向紧固机构20、轴向紧固机构21。该开口部10c在燃气涡轮100的运转时被盖构件(未图示)闭塞。
像这样,与内侧扩散器5连结的排气室入口侧构件10的分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc如图2所示那样作为内侧扩散器5的一部分而构成内侧扩散器5的上游侧端部,与外侧扩散器4一起形成燃烧气体通路G,构成燃气涡轮100的排气室134。
需要说明的是,与实施方式1相同,即便在本实施方式的排气室入口侧构件的情况下,也在排气室入口侧构件10的肋部10b的径向内周端沿周向形成有缺口部10h,排气室入口侧构件10与设置于内侧扩散器5的轴向的上游端的肋部(凸缘部)5b的轴向上游侧邻接。与实施方式1相同,缺口部10h的周向位置与缺口部5h的周向位置对应地且与支柱3的周向位置对应。
接下来,说明本实施方式的最末级涡轮动叶片取出方法。图11是本实施方式所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的流程图。另外,图12以及图13是本实施方式所涉及的燃气涡轮的最末级涡轮动叶片的拆卸方法的工序图。
在上述结构中,排气室入口侧构件10在将最末级涡轮动叶片133取出时从内侧扩散器5拆下。
首先,如图2以及图12所示那样,将周向紧固机构(螺栓、螺母)20以及轴向紧固机构(螺栓、螺母)21拆下,将图2所示的作为排气室入口侧构件10的分割构件10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc从内侧扩散器5拆下,并在支柱3(支柱罩6)之间通过而从排气室134的轴向下游侧取出(步骤S21)。被图12的点划线包围的部分表示步骤S21的相应位置。此时,构成排气室134的机室的机室壁1、外侧扩散器4、支柱3、支柱罩6、内侧扩散器5、轴承盖2以及轴承部142仍保留在排气室134内,机室不开放。因此,能够维持将转子104支承为能够旋转的状态。
由此,全部最末级涡轮动叶片133以及最末级涡轮动叶片133的叶片根部133a的下游侧开放为比该叶片根部133a的轴向尺寸大,能够使最末级涡轮动叶片133沿轴线R向下游侧滑动移动。因此,如图13所示那样,从图12所示的状态使全部最末级涡轮动叶片133一点点沿轴线R向轴向下游侧滑动移动(步骤S22),能够将至少相对于基准叶片沿周向环绕一周且与基准叶片邻接的涡轮动叶片133从涡轮盘104a的基端部拆下(步骤S23)。被图13的点划线包围的部分表示步骤S22的相应位置。在该情况下,如上所述,最末级涡轮动叶片133配置为在周向上相互邻接的前端部(叶端护罩133b)彼此啮合,但通过调整叶片根部133a的间隙,使叶片沿叶端护罩133b的叶片抵接面133d一点点滑动移动,逐个进行邻接的叶片的滑动移动,由此能够从涡轮动叶片133的基端部拆卸。被拉出的最末级涡轮动叶片133通过支柱3(支柱罩6)之间的燃烧气体通路G而从排气室134的轴向下游侧取出。
需要说明的是,在将最末级涡轮动叶片133向涡轮盘104a安装的情况下,只要以相反的顺序进行上述工序即可。
根据该排气室入口侧构件10,通过从内侧扩散器5拆下并使各最末级涡轮动叶片133的轴向下游侧开放,即便是配置为周向上相互邻接的前端部(叶端护罩133b)彼此啮合的最末级涡轮动叶片133,也能够使全部最末级涡轮动叶片133一点点向轴向的下游侧滑动移动,从涡轮盘104a的基端部拆下。其结果为,无需开放排气室134就能够容易地取出最末级涡轮动叶片133。
另外,本实施方式的排气室入口侧构件10绕转子(旋转轴)104形成为环状,以能够在支柱3之间通过燃烧气体通路G的大小在周向分割成多个。
根据该排气室入口侧构件10,通过以能够在支柱3之间通过燃烧气体通路G的大小在周向上分割成多个,由此,无需开放排气室134就能够通过燃烧气体通路G从排气室134的轴向下游侧取出。即,能够保留排气室134将排气室入口侧构件10以及最末级涡轮动叶片133取出。其结果为,能够使拆卸部件的部件数量比实施方式1少,能够进一步减少用于取出最末级涡轮动叶片133的作业时间。
需要说明的是,在上述的实施方式中,通过将上半构件10A以及下半构件10B分别沿周向分割成三部分,将排气室入口侧构件10整体分割成六部分的例子进行了说明,但不限于该例子。只要是排气室入口侧构件10整体在周向上至少分割成三部分以上的例子,就能够应用相同的构思。另外,除了排气室入口侧构件10在周向上分割成多个(三个以上)的结构,其他结构与实施方式1相同,作用、效果也与实施方式1相同。
附图标记说明
1 机室壁
2 轴承盖
3 支柱
4 外侧扩散器
5 内侧扩散器
5b 肋部(凸缘部)
5h 缺口部
6 支柱罩
10 排气室入口侧构件
10A 上半构件
10B 下半构件
10a 肋部
10b 肋部
10c 开口部
10d 调整板
10e 开口孔
10f 密封部
10h 缺口部
10Aa、10Ab、10Ac、10Ba、10Bb、10Bc 分割构件
20 周向紧固机构
21 轴向紧固机构
100 燃气涡轮
101 压缩机
102 燃烧器
103 涡轮
104 转子(旋转轴)
133 最末级涡轮动叶片
133a 叶片根部(基端部)
133b 叶端护罩
133c 分割面
133d 抵接面
134 排气室
134A 上半部
134B 下半部
142 轴承部
G 燃烧气体通路
R 轴线

Claims (13)

1.一种排气室入口侧构件,其设置在周向上被分割成上半部与下半部的排气室的入口侧,
所述排气室具备:
机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;
外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;
环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;以及
支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接,
所述排气室入口侧构件的特征在于,
该排气室入口侧构件以在轴向下游侧的与配置在轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片的基端部对置的位置形成所述内侧扩散器的一部分的方式,绕所述旋转轴形成为环状,并且所述排气室入口侧构件在周向上被分割且设置为能够利用紧固机构相对于所述内侧扩散器的上游端在所述轴向上装卸。
2.根据权利要求1所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
所述排气室入口侧构件在周向上至少分割成上半构件与下半构件。
3.根据权利要求1或2所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
所述排气室入口侧构件以能够通过形成在所述支柱之间的所述燃烧气体通路的大小在周向上被分割成多个。
4.根据权利要求1或2所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
所述排气室入口侧构件形成为至少比所述最末级涡轮动叶片的叶片根部的轴向尺寸大的轴向尺寸。
5.根据权利要求1或2所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
所述排气室入口侧构件具有:
轴向紧固机构,其在径向内侧相对于所述内侧扩散器在轴向上进行紧固;
周向紧固机构,其在径向内侧对沿周向被分割的分割构件彼此之间在周向上进行紧固;以及
开口部,其形成为从径向外侧通向各所述轴向紧固机构以及所述周向紧固机构。
6.根据权利要求1或2所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
在轴向下游侧的端部设置有向径向内侧突出且形成为环状的凸缘部,在该凸缘部的径向内周端的与所述支柱的周向位置对应的位置,具有沿所述凸缘部的周向设置的缺口部。
7.根据权利要求1或2所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
所述排气室入口侧构件在轴向上游侧具有调整板,该调整板朝向径向内侧突出设置且在周向上排列有多个开口孔。
8.根据权利要求7所述的排气室入口侧构件,其特征在于,
所述排气室入口侧构件具有密封部,该密封部设置于所述调整板的突出端且对径向内侧的空间进行密封。
9.一种排气室,其特征在于,具备:
机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;
外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;
环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;
支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接;以及
权利要求1或2所述的排气室入口侧构件。
10.一种燃气涡轮,其在燃烧器中向通过压缩机压缩后的压缩空气供给燃料并使之燃烧,将产生的燃烧气体向涡轮输送而获得旋转轴的旋转动力,并将到达所述涡轮的下游侧的燃烧气体从排气室排出,其特征在于,
所述燃气涡轮应用了权利要求9所述的排气室。
11.一种最末级涡轮动叶片取出方法,将配置在燃气涡轮的轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片取出,所述燃气涡轮设置有排气室,
所述排气室具备:
机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;
外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;
环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;以及
支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接,
所述最末级涡轮动叶片取出方法的特征在于,包括:
将所述排气室的上半部拆下的工序;
将排气室入口侧构件中的下半构件从所述排气室的下半部的所述内侧扩散器拆下的工序,所述排气室入口侧构件以在轴向下游侧与最末级涡轮动叶片的基端部对置的位置形成所述内侧扩散器的一部分的方式,绕所述旋转轴形成为环状,且在周向上至少被分割成上半构件与下半构件;
将所述排气室入口侧构件的所述下半构件从所述排气室的开放部分取出的工序;
使因拆下所述排气室入口侧构件而使轴向下游侧开放的全部所述最末级涡轮动叶片中的、位于周向的规定位置的所述最末级涡轮动叶片沿轴向滑动移动,从而将各所述最末级涡轮动叶片拆下的工序;以及
将拆下的所述最末级涡轮动叶片从所述排气室的上半部的开放部分取出的工序。
12.一种最末级涡轮动叶片取出方法,将配置在燃气涡轮的轴向的最下游侧的最末级涡轮动叶片取出,所述燃气涡轮设置有在周向上分割成上半部与下半部的排气室,
所述排气室具备:
机室壁,其相对于涡轮以与该涡轮的下游侧邻接的方式配置且以旋转轴的轴线为中心形成为圆筒状,所述涡轮具备绕所述旋转轴设置有多个并且在所述旋转轴延伸的轴向上设置有多级且与所述旋转轴一起旋转的涡轮动叶片;
外侧扩散器,其沿所述机室壁的内周面设置,绕所述旋转轴形成为环状;
环状的内侧扩散器,其配置在所述外侧扩散器的径向的内侧,在所述内侧扩散器与所述外侧扩散器之间形成燃烧气体通路;以及
支柱,其在所述外侧扩散器与所述内侧扩散器之间沿周向配置有多个,将覆盖所述旋转轴的轴承部的环状的轴承盖与所述机室壁之间连接,
所述最末级涡轮动叶片取出方法的特征在于,包括:
将排气室入口侧构件从所述内侧扩散器拆下的工序,所述排气室入口侧构件以在轴向下游侧与最末级涡轮动叶片的基端部对置的位置形成所述内侧扩散器的一部分的方式绕所述旋转轴形成为环状,且以能够通过形成在所述支柱之间的所述燃烧气体通路的大小在周向上被分割成多个;
通过所述支柱之间的燃烧气体通路将分割成多个的所述排气室入口侧构件取出的工序;
使所述最末级涡轮动叶片滑动移动,从而将各所述最末级涡轮动叶片拆下的工序;以及
通过在所述支柱之间的所述燃烧气体通路将被拆下的所述最末级涡轮动叶片取出的工序。
13.根据权利要求11或12所述的最末级涡轮动叶片取出方法,其特征在于,
所述排气室入口侧构件具有:
轴向紧固机构,其在径向内侧相对于所述内侧扩散器在轴向上进行紧固;
周向紧固机构,其在径向内侧对沿周向被分割的分割构件彼此之间在周向上进行紧固;以及
形成为从径向外侧与所述紧固机构相通的开口部,
在将所述排气室入口侧构件从所述内侧扩散器拆下的工序中,通过所述开口部从径向外侧操作各所述紧固机构。
CN201580008663.0A 2014-03-14 2015-02-03 排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片取出方法 Active CN106030049B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014052157A JP6203090B2 (ja) 2014-03-14 2014-03-14 排気室入口側部材、排気室、ガスタービンおよび最終段タービン動翼取出方法
JP2014-052157 2014-03-14
PCT/JP2015/053007 WO2015137010A1 (ja) 2014-03-14 2015-02-03 排気室入口側部材、排気室、ガスタービンおよび最終段タービン動翼取出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106030049A CN106030049A (zh) 2016-10-12
CN106030049B true CN106030049B (zh) 2017-08-01

Family

ID=54071462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580008663.0A Active CN106030049B (zh) 2014-03-14 2015-02-03 排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片取出方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10662819B2 (zh)
JP (1) JP6203090B2 (zh)
KR (1) KR101821915B1 (zh)
CN (1) CN106030049B (zh)
DE (1) DE112015001259T5 (zh)
WO (1) WO2015137010A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10330011B2 (en) * 2013-03-11 2019-06-25 United Technologies Corporation Bench aft sub-assembly for turbine exhaust case fairing
CN108005732B (zh) * 2017-12-20 2024-04-19 华瑞(江苏)燃机服务有限公司 一种燃气轮机透平静叶组件的拆卸机构
JP6930652B2 (ja) 2018-02-19 2021-09-01 株式会社Ihi タービン
JP7254472B2 (ja) * 2018-09-28 2023-04-10 三菱重工業株式会社 蒸気タービンの排気室、蒸気タービン及び蒸気タービンの換装方法
US11391179B2 (en) 2019-02-12 2022-07-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with bearing support structure
US11346249B2 (en) 2019-03-05 2022-05-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with feed pipe for bearing housing
CN112253547B (zh) * 2020-10-22 2022-11-18 湖南南方通用航空发动机有限公司 一种转子叶片的分解方法
US11448097B1 (en) * 2021-05-27 2022-09-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine exhaust strut internal core structure
US11629615B2 (en) * 2021-05-27 2023-04-18 Pratt & Withney Canada Corp. Strut reinforcing structure for a turbine exhaust case

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104286A (en) * 1991-02-08 1992-04-14 Westinghouse Electric Corp. Recirculation seal for a gas turbine exhaust diffuser
US5346365A (en) * 1992-09-25 1994-09-13 Asea Brown Boveri Ltd. Gas turbine with exhaust gas casing and exhaust gas duct
EP1512844A3 (en) * 2003-09-04 2012-03-28 Hitachi, Ltd. Gas turbine installation, cooling air supplying method and method of modifying a gas turbine installation
CN103109045A (zh) * 2011-09-09 2013-05-15 三菱重工业株式会社 燃气涡轮
CN103459781A (zh) * 2011-03-29 2013-12-18 三菱重工业株式会社 涡轮排气结构及燃气轮机

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4969500B2 (ja) * 2008-03-28 2012-07-04 三菱重工業株式会社 ガスタービン
US20130149107A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Mrinal Munshi Gas turbine outer case active ambient cooling including air exhaust into a sub-ambient region of exhaust flow
JP5646109B2 (ja) * 2012-02-27 2014-12-24 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン
JP6466647B2 (ja) 2014-03-27 2019-02-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンの分割環の冷却構造及びこれを有するガスタービン

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104286A (en) * 1991-02-08 1992-04-14 Westinghouse Electric Corp. Recirculation seal for a gas turbine exhaust diffuser
US5346365A (en) * 1992-09-25 1994-09-13 Asea Brown Boveri Ltd. Gas turbine with exhaust gas casing and exhaust gas duct
EP1512844A3 (en) * 2003-09-04 2012-03-28 Hitachi, Ltd. Gas turbine installation, cooling air supplying method and method of modifying a gas turbine installation
CN103459781A (zh) * 2011-03-29 2013-12-18 三菱重工业株式会社 涡轮排气结构及燃气轮机
CN103109045A (zh) * 2011-09-09 2013-05-15 三菱重工业株式会社 燃气涡轮

Also Published As

Publication number Publication date
US20170067369A1 (en) 2017-03-09
CN106030049A (zh) 2016-10-12
JP6203090B2 (ja) 2017-09-27
US10662819B2 (en) 2020-05-26
WO2015137010A1 (ja) 2015-09-17
DE112015001259T5 (de) 2016-12-01
KR20160108550A (ko) 2016-09-19
KR101821915B1 (ko) 2018-01-24
JP2015175287A (ja) 2015-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106030049B (zh) 排气室入口侧构件、排气室、燃气涡轮以及最末级涡轮动叶片取出方法
CN101153546B (zh) 双轴燃气涡轮
US8840375B2 (en) Component lock for a gas turbine engine
CN106133295B (zh) 分割环冷却结构以及具有该分割环冷却结构的燃气涡轮
US8662845B2 (en) Multi-function heat shield for a gas turbine engine
JP6109961B2 (ja) ガスタービンエンジンの内側シュラウドに溝を含むシール組立体
US9371737B2 (en) Gas turbine
CN105637199B (zh) 燃气轮机
CN110388335B (zh) 压缩机扩散器、燃气轮机
WO2014133483A1 (en) Segmented clearance control ring
JP2007146755A (ja) ガスタービン
US9291099B2 (en) Structure for extracting compressed air from compressor of gas turbine engine and gas turbine engine with the structure
CN107131013A (zh) 用于涡轮护罩的包封冷却
CN108626174A (zh) 燃气轮机、燃气轮机的导叶环及其生产方法
CN106460561B (zh) 旋转机械以及旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法
EP3421726B1 (en) Picture frame for connecting a can combustor to a turbine in a gas turbine and gas turbine comprising a picture frame
US20100018219A1 (en) Device for optimizing cooling in gas turbines
CN103477050B (zh) 涡轮增压机
CN107407158B (zh) 燃气轮机的密封装置以及燃气轮机、航空用发动机
JP6961340B2 (ja) 回転機械
JP6586389B2 (ja) 圧縮機ディフューザおよびガスタービン
CN108661727A (zh) 涡轮发动机轴承组件及其组装方法
RU2567892C1 (ru) Статор компрессора высокого давления
JP6100626B2 (ja) ガスタービン
JP6117612B2 (ja) 圧縮機及びガスタービン

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Kanagawa Prefecture, Japan

Patentee after: Mitsubishi Power Co., Ltd

Address before: Kanagawa Prefecture, Japan

Patentee before: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder