JP2001329858A - 燃焼器尾筒の冷却構造 - Google Patents
燃焼器尾筒の冷却構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱応力の軽減と熱変形の防止により尾筒クラ
ックの発生を未然に回避することができて使用寿命の延
命が図れる燃焼器尾筒の冷却構造を提供する。 【解決手段】 ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向に延
びる冷却ジャケット５を尾筒壁面の全周に亙って多数本
形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記冷却ジャ
ケット５の通路断面積を尾筒４各部のメタル温度に応じ
て、例えば車室側壁面に形成される冷却ジャケット５の
通路断面積よりロータ側壁面及び隣接する尾筒同志の対
向面側壁面に形成される冷却ジャケット５の通路断面積
を大きく形成した。
ックの発生を未然に回避することができて使用寿命の延
命が図れる燃焼器尾筒の冷却構造を提供する。 【解決手段】 ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向に延
びる冷却ジャケット５を尾筒壁面の全周に亙って多数本
形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記冷却ジャ
ケット５の通路断面積を尾筒４各部のメタル温度に応じ
て、例えば車室側壁面に形成される冷却ジャケット５の
通路断面積よりロータ側壁面及び隣接する尾筒同志の対
向面側壁面に形成される冷却ジャケット５の通路断面積
を大きく形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン用の
燃焼器尾筒の冷却構造に関するものである。
燃焼器尾筒の冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガスタービン燃焼器として、例え
ば１５００℃級のガスタービンでも低ＮＯXが実現可能
な、蒸気冷却式燃焼器が注目を集めている。即ち、燃焼
器壁面を蒸気で冷却することにより、それまで壁面冷却
に使用していた空気を燃焼用に使用することで、ガスタ
ービンの高温下にもかかわらず予混合燃焼温度を空冷式
燃焼器なみに抑えて低ＮＯX化が可能となるのである。
ば１５００℃級のガスタービンでも低ＮＯXが実現可能
な、蒸気冷却式燃焼器が注目を集めている。即ち、燃焼
器壁面を蒸気で冷却することにより、それまで壁面冷却
に使用していた空気を燃焼用に使用することで、ガスタ
ービンの高温下にもかかわらず予混合燃焼温度を空冷式
燃焼器なみに抑えて低ＮＯX化が可能となるのである。
【０００３】このような蒸気冷却は、例えば図７に示す
ように、パイロット燃料と燃焼用空気とが反応して拡散
火炎を形成するコーン１の周囲に、メイン燃料と燃焼用
空気との予混合気体を形成・噴出する予混合火炎形成ノ
ズル２を複数に分割・配置してなるマルチノズル形予混
合式燃焼器３の尾筒４の冷却に採用される。
ように、パイロット燃料と燃焼用空気とが反応して拡散
火炎を形成するコーン１の周囲に、メイン燃料と燃焼用
空気との予混合気体を形成・噴出する予混合火炎形成ノ
ズル２を複数に分割・配置してなるマルチノズル形予混
合式燃焼器３の尾筒４の冷却に採用される。
【０００４】これによれば、冷却蒸気は尾筒４の壁面内
部に形成した冷却ジャケット５（図８参照）及びマニホ
ールド６ａ，６ｂ，６ｃにより、先ず、尾筒４の長手方
向中間部（マニホールド６ｂ参照）に供給され、ここか
ら図中矢印のようにガス流れの上流側と下流側に分流さ
れて壁面を冷却した後、尾筒４の入口部（マニホールド
６ａ参照）と出口部（マニホールド６ｃ参照）から回収
されるようになっている。尚、冷却蒸気の流れとして
は、尾筒４の入口部（マニホールド６ａ参照）と出口部
（マニホールド６ｃ参照）より供給された冷却蒸気が中
間部（マニホールド６ｂ参照）に向け流れ、壁面を冷却
した後、当該中間部から回収される所謂逆流方式のもの
もある。
部に形成した冷却ジャケット５（図８参照）及びマニホ
ールド６ａ，６ｂ，６ｃにより、先ず、尾筒４の長手方
向中間部（マニホールド６ｂ参照）に供給され、ここか
ら図中矢印のようにガス流れの上流側と下流側に分流さ
れて壁面を冷却した後、尾筒４の入口部（マニホールド
６ａ参照）と出口部（マニホールド６ｃ参照）から回収
されるようになっている。尚、冷却蒸気の流れとして
は、尾筒４の入口部（マニホールド６ａ参照）と出口部
（マニホールド６ｃ参照）より供給された冷却蒸気が中
間部（マニホールド６ｂ参照）に向け流れ、壁面を冷却
した後、当該中間部から回収される所謂逆流方式のもの
もある。
【０００５】また、冷却ジャケット５は、図８に示すよ
うに、二重壁で構成された尾筒４の一方壁４ａに溝巾Ｄ
1 ＝溝深さＤ2 の溝加工を施す（溝加工部イ参照）と共
に該溝加工した側に他方壁４ｂをロー付けする（ロー付
け部ロ参照）ことで形成される。
うに、二重壁で構成された尾筒４の一方壁４ａに溝巾Ｄ
1 ＝溝深さＤ2 の溝加工を施す（溝加工部イ参照）と共
に該溝加工した側に他方壁４ｂをロー付けする（ロー付
け部ロ参照）ことで形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うな従来の燃焼器尾筒の冷却構造にあっては、一般に出
口部側が矩形状に形成された尾筒４の外周面（車室側）
より内周面（ロータ側）及び側面（隣接する尾筒同志の
対向面）のメタル温度が高くなる等で局所的に温度条件
が異なるにもかかわらず、冷却ジャケット５のサイズ
（通路断面積）が全周均一に設定されるなどして、各部
への冷却蒸気の流量配分がメタル温度に関係なくなされ
ているため、メタル温度不均一による熱応力の増大と尾
筒４出口部（特に、フランジ部）の冷却不足による熱変
形により、尾筒４出口部の四隅にクラックが発生すると
いう問題点があった。
うな従来の燃焼器尾筒の冷却構造にあっては、一般に出
口部側が矩形状に形成された尾筒４の外周面（車室側）
より内周面（ロータ側）及び側面（隣接する尾筒同志の
対向面）のメタル温度が高くなる等で局所的に温度条件
が異なるにもかかわらず、冷却ジャケット５のサイズ
（通路断面積）が全周均一に設定されるなどして、各部
への冷却蒸気の流量配分がメタル温度に関係なくなされ
ているため、メタル温度不均一による熱応力の増大と尾
筒４出口部（特に、フランジ部）の冷却不足による熱変
形により、尾筒４出口部の四隅にクラックが発生すると
いう問題点があった。
【０００７】本発明は、前述した状況に鑑みてなされた
もので、熱応力の軽減と熱変形の防止により尾筒クラッ
クの発生を未然に回避することができて使用寿命の延命
が図れる燃焼器尾筒の冷却構造を提供することを目的と
する。
もので、熱応力の軽減と熱変形の防止により尾筒クラッ
クの発生を未然に回避することができて使用寿命の延命
が図れる燃焼器尾筒の冷却構造を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの本発明に係る燃焼器尾筒の冷却構造は、ガスタービ
ン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾筒
壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却構
造において、前記冷却ジャケットの通路断面積を尾筒各
部のメタル温度に応じて変化させたことを特徴とする。
めの本発明に係る燃焼器尾筒の冷却構造は、ガスタービ
ン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾筒
壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却構
造において、前記冷却ジャケットの通路断面積を尾筒各
部のメタル温度に応じて変化させたことを特徴とする。
【０００９】また、前記尾筒の車室側壁面に形成される
冷却ジャケットの通路断面積よりロータ側壁面及び隣接
する尾筒同志の対向面側壁面に形成される冷却ジャケッ
トの通路断面積を大きく形成したことを特徴とする。
冷却ジャケットの通路断面積よりロータ側壁面及び隣接
する尾筒同志の対向面側壁面に形成される冷却ジャケッ
トの通路断面積を大きく形成したことを特徴とする。
【００１０】また、ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向
に延びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数
本形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記尾筒の
出口部周縁に付設したフランジの根元部からフランジ高
さ方向へ前記冷却ジャケットを延設し、当該部に冷却媒
体が供給された後回収することを特徴とする。
に延びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数
本形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記尾筒の
出口部周縁に付設したフランジの根元部からフランジ高
さ方向へ前記冷却ジャケットを延設し、当該部に冷却媒
体が供給された後回収することを特徴とする。
【００１１】また、ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向
に延びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数
本形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記尾筒の
出口部周縁に付設したフランジの正面部に前記出口部を
囲繞するように環状の冷却通路を形成し、該冷却通路に
冷却媒体を前記尾筒壁面を冷却させずに直接供給したこ
とを特徴とする。
に延びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数
本形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記尾筒の
出口部周縁に付設したフランジの正面部に前記出口部を
囲繞するように環状の冷却通路を形成し、該冷却通路に
冷却媒体を前記尾筒壁面を冷却させずに直接供給したこ
とを特徴とする。
【００１２】また、ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向
に延びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数
本形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記冷却ジ
ャケットの通路断面積を尾筒各部のメタル温度に応じて
変化させると共に、前記尾筒の出口部周縁に付設したフ
ランジの根元部からフランジ高さ方向へ前記冷却ジャケ
ットを延設して当該部に冷却媒体が供給された後回収
し、かつ前記尾筒の出口部周縁に付設したフランジの正
面部に前記出口部を囲繞するように環状の冷却通路を形
成し、該冷却通路に冷却媒体を前記尾筒壁面を冷却させ
ずに直接供給したことを特徴とする。
に延びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数
本形成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記冷却ジ
ャケットの通路断面積を尾筒各部のメタル温度に応じて
変化させると共に、前記尾筒の出口部周縁に付設したフ
ランジの根元部からフランジ高さ方向へ前記冷却ジャケ
ットを延設して当該部に冷却媒体が供給された後回収
し、かつ前記尾筒の出口部周縁に付設したフランジの正
面部に前記出口部を囲繞するように環状の冷却通路を形
成し、該冷却通路に冷却媒体を前記尾筒壁面を冷却させ
ずに直接供給したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼器尾筒の
冷却構造を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
冷却構造を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】［第１実施例］図１は本発明の第１実施例
を示す冷却ジャケットの断面積比較及びジャケット配置
箇所を示す比較説明図で、同図（ａ）は現状冷却ジャケ
ットサイズの説明図、同図（ｂ）は本発明冷却ジャケッ
トサイズの説明図、同図（ｃ）は尾筒の要部切欠き斜視
図で、同図（ａ）には一部切欠きで冷却ジャケットの通
路を示している。
を示す冷却ジャケットの断面積比較及びジャケット配置
箇所を示す比較説明図で、同図（ａ）は現状冷却ジャケ
ットサイズの説明図、同図（ｂ）は本発明冷却ジャケッ
トサイズの説明図、同図（ｃ）は尾筒の要部切欠き斜視
図で、同図（ａ）には一部切欠きで冷却ジャケットの通
路を示している。
【００１５】図１に示すように、本実施例では、出口部
側が矩形状に形成された尾筒４の壁面内部に形成される
冷却ジャケット（図８の符号５参照）は、その通路断面
積が現状の冷却ジャケットより大部分において拡大され
ると共に、尾筒４各部のメタル温度に応じて例えば尾筒
４の外周面（車室側）Ａと内周面（ロータ側）Ｂ及び側
面（隣接する尾筒同志の対向面）Ｃとで、それぞれ通路
断面積を変化させている。
側が矩形状に形成された尾筒４の壁面内部に形成される
冷却ジャケット（図８の符号５参照）は、その通路断面
積が現状の冷却ジャケットより大部分において拡大され
ると共に、尾筒４各部のメタル温度に応じて例えば尾筒
４の外周面（車室側）Ａと内周面（ロータ側）Ｂ及び側
面（隣接する尾筒同志の対向面）Ｃとで、それぞれ通路
断面積を変化させている。
【００１６】即ち、現状の冷却ジャケットでは、図１の
（ａ）に示すように、外周面、内周面及び側面におい
て、例えば溝深さＤ2 （図８参照）＝φmmの均一の冷却
ジャケットサイズに設定されるのに対し、本実施例で
は、図１の（ｂ）に示すように、外周面の中央部では溝
深さＤ2 ＝φmmで、両側部（コーナー部）は溝深さＤ2
≒１．０７φmmに冷却ジャケットサイズが設定されると
共に、内周面では溝深さＤ 2 ≒１．２１φmmに、かつ側
面上流側では溝深さＤ2 ≒１．２９φmmに冷却ジャケッ
トサイズが設定される。一方、側面下流側では溝深さＤ
2 ≒１．０７φmmに冷却ジャケットサイズが設定され
る。尚、冷却ジャケットの本数は、現状と本実施例とで
変化はない。
（ａ）に示すように、外周面、内周面及び側面におい
て、例えば溝深さＤ2 （図８参照）＝φmmの均一の冷却
ジャケットサイズに設定されるのに対し、本実施例で
は、図１の（ｂ）に示すように、外周面の中央部では溝
深さＤ2 ＝φmmで、両側部（コーナー部）は溝深さＤ2
≒１．０７φmmに冷却ジャケットサイズが設定されると
共に、内周面では溝深さＤ 2 ≒１．２１φmmに、かつ側
面上流側では溝深さＤ2 ≒１．２９φmmに冷却ジャケッ
トサイズが設定される。一方、側面下流側では溝深さＤ
2 ≒１．０７φmmに冷却ジャケットサイズが設定され
る。尚、冷却ジャケットの本数は、現状と本実施例とで
変化はない。
【００１７】このようにして、本実施例では、尾筒４各
部のメタル温度が均一になるように、各部の冷却ジャケ
ットサイズを変化させて、冷却媒体としての冷却蒸気の
流量配分を最適化したので、メタル温度不均一による熱
応力の増大と尾筒４出口部の冷却不足による熱変形を効
果的に防止でき、依って尾筒４出口部のクラック発生が
回避される。
部のメタル温度が均一になるように、各部の冷却ジャケ
ットサイズを変化させて、冷却媒体としての冷却蒸気の
流量配分を最適化したので、メタル温度不均一による熱
応力の増大と尾筒４出口部の冷却不足による熱変形を効
果的に防止でき、依って尾筒４出口部のクラック発生が
回避される。
【００１８】尚、上記実施例において、溝深さＤ2 に代
えて又は溝深さＤ2 と共に溝巾Ｄ1も増大するなどして
各部の冷却ジャケットサイズを変化させても良い。
えて又は溝深さＤ2 と共に溝巾Ｄ1も増大するなどして
各部の冷却ジャケットサイズを変化させても良い。
【００１９】［第２実施例］図２は本発明の第２実施例
を示す尾筒出口部の比較説明図で、同図（ａ）は現状尾
筒出口部の構造説明図、同図（ｂ）は本発明尾筒出口部
の構造説明図である。尾筒全体の構造は図７を参照して
詳しい説明は省略する。
を示す尾筒出口部の比較説明図で、同図（ａ）は現状尾
筒出口部の構造説明図、同図（ｂ）は本発明尾筒出口部
の構造説明図である。尾筒全体の構造は図７を参照して
詳しい説明は省略する。
【００２０】図２に示すように、本実施例では、前述し
た尾筒４の出口部周縁（開口部周縁）に外向きに張出し
形成されたフランジ４ａへ冷却蒸気を供給する冷却ジャ
ケット５（図８参照）の行き先変更がなされて、前記フ
ランジ４ａが積極的に蒸気冷却されるようになってい
る。
た尾筒４の出口部周縁（開口部周縁）に外向きに張出し
形成されたフランジ４ａへ冷却蒸気を供給する冷却ジャ
ケット５（図８参照）の行き先変更がなされて、前記フ
ランジ４ａが積極的に蒸気冷却されるようになってい
る。
【００２１】即ち、現状の冷却ジャケット５では、図２
の（ａ）に示すように、前記フランジ４ａの根元部に送
られた冷却蒸気は、前記根元部で隣の冷却ジャケット５
へ流れた後上流側へ若干リターンして通孔５ａ（冷却ジ
ャケット５の一本おきに形成される）よりマニホールド
６ｃ内に流入するのに対し、本実施例では、図２の
（ｂ）に示すように、前記フランジ４ａの根元部に送ら
れた冷却蒸気は、前記フランジ４ａの高さ方向へ延設さ
れた通路５ｂを流れた後、マニホールド６ｃ内に流入す
るようになっている。従って、前記通路５ｂは、通孔５
ａと異なり冷却ジャケット５の一本毎に形成される。
の（ａ）に示すように、前記フランジ４ａの根元部に送
られた冷却蒸気は、前記根元部で隣の冷却ジャケット５
へ流れた後上流側へ若干リターンして通孔５ａ（冷却ジ
ャケット５の一本おきに形成される）よりマニホールド
６ｃ内に流入するのに対し、本実施例では、図２の
（ｂ）に示すように、前記フランジ４ａの根元部に送ら
れた冷却蒸気は、前記フランジ４ａの高さ方向へ延設さ
れた通路５ｂを流れた後、マニホールド６ｃ内に流入す
るようになっている。従って、前記通路５ｂは、通孔５
ａと異なり冷却ジャケット５の一本毎に形成される。
【００２２】このようにして、本実施例では、尾筒４出
口部のフランジ４ａ全体に冷却蒸気が行き渡るようにし
て、前記フランジ４ａの冷却強化を図ったので、温度差
による熱変形を効果的に防止でき、依って尾筒４出口部
のクラック発生が回避される。
口部のフランジ４ａ全体に冷却蒸気が行き渡るようにし
て、前記フランジ４ａの冷却強化を図ったので、温度差
による熱変形を効果的に防止でき、依って尾筒４出口部
のクラック発生が回避される。
【００２３】［第３実施例］図３は本発明の第３実施例
を示す尾筒の要部側面図、図４は同じく尾筒出口部の背
部斜視図、図５は同じく尾筒出口部の正面図、図６は図
５のVI−VI線断面図である。
を示す尾筒の要部側面図、図４は同じく尾筒出口部の背
部斜視図、図５は同じく尾筒出口部の正面図、図６は図
５のVI−VI線断面図である。
【００２４】図３乃至図６に示すように、本実施例で
は、出口部側が矩形状に形成された尾筒４の壁面内部に
形成される冷却ジャケット（図８の符号５参照）とは別
に、バイパス蒸気ジャケット１０ａ〜１０ｄが設けら
れ、該バイパス蒸気ジャケット１０ａ〜１０ｄにより尾
筒４の壁面を冷却しない冷却蒸気が、尾筒４出口部のフ
ランジ４ａ正面に形成された環状の冷却通路１１に供給
されて、前記フランジ４ａが積極的に蒸気冷却されるよ
うになっている。
は、出口部側が矩形状に形成された尾筒４の壁面内部に
形成される冷却ジャケット（図８の符号５参照）とは別
に、バイパス蒸気ジャケット１０ａ〜１０ｄが設けら
れ、該バイパス蒸気ジャケット１０ａ〜１０ｄにより尾
筒４の壁面を冷却しない冷却蒸気が、尾筒４出口部のフ
ランジ４ａ正面に形成された環状の冷却通路１１に供給
されて、前記フランジ４ａが積極的に蒸気冷却されるよ
うになっている。
【００２５】即ち、前記バイパス蒸気ジャケット１０ａ
〜１０ｄは、前述したマニホールド６ｂから尾筒４の外
周面に沿って周方向４本宛分岐されて尾筒４出口部の四
隅に形成された蒸気溜め１２ａ〜１２ｄに通じている。
該蒸気溜め１２ａ〜１２ｄは、前記矩形状フランジ４ａ
の四隅に形成された通孔１３ａ〜１３ｄ及び溝通路１４
ａ〜１４ｄを介して前記冷却通路１１に通じている。そ
して、該冷却通路１１からは、周方向４ヶ所に設けた小
孔群１５ａ〜１５ｄを介して前述したマニホールド６ｃ
に冷却蒸気は導かれ、ここで前記冷却ジャケット５から
の冷却蒸気と混ざり、回収されるようになっている。
尚、図中１６は冷却通路１１及び溝通路１４ａ〜１４ｄ
をそれらの溝加工後に閉塞する蓋板である。
〜１０ｄは、前述したマニホールド６ｂから尾筒４の外
周面に沿って周方向４本宛分岐されて尾筒４出口部の四
隅に形成された蒸気溜め１２ａ〜１２ｄに通じている。
該蒸気溜め１２ａ〜１２ｄは、前記矩形状フランジ４ａ
の四隅に形成された通孔１３ａ〜１３ｄ及び溝通路１４
ａ〜１４ｄを介して前記冷却通路１１に通じている。そ
して、該冷却通路１１からは、周方向４ヶ所に設けた小
孔群１５ａ〜１５ｄを介して前述したマニホールド６ｃ
に冷却蒸気は導かれ、ここで前記冷却ジャケット５から
の冷却蒸気と混ざり、回収されるようになっている。
尚、図中１６は冷却通路１１及び溝通路１４ａ〜１４ｄ
をそれらの溝加工後に閉塞する蓋板である。
【００２６】このようにして、本実施例では、尾筒４出
口部のフランジ４ａが、マニホールド６ｂからバイパス
蒸気ジャケット１０ａ〜１０ｄ→蒸気溜め１２ａ〜１２
ｄ→通孔１３ａ〜１３ｄ及び溝通路１４ａ〜１４ｄを介
して熱交換なしで環状の冷却通路１１に供給される低温
の冷却蒸気で、全体的に蒸気冷却されるため、十分な冷
却効果が得られ、温度差による熱変形を防止して尾筒４
出口部のクラック発生が回避される。
口部のフランジ４ａが、マニホールド６ｂからバイパス
蒸気ジャケット１０ａ〜１０ｄ→蒸気溜め１２ａ〜１２
ｄ→通孔１３ａ〜１３ｄ及び溝通路１４ａ〜１４ｄを介
して熱交換なしで環状の冷却通路１１に供給される低温
の冷却蒸気で、全体的に蒸気冷却されるため、十分な冷
却効果が得られ、温度差による熱変形を防止して尾筒４
出口部のクラック発生が回避される。
【００２７】尚、本発明は上記各実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、冷却媒体として空気
を用いたり、第１〜第３実施例を同時に実施する（図２
の（ｂ）参照）等各種変更が可能であることはいうまで
もない。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、冷却媒体として空気
を用いたり、第１〜第３実施例を同時に実施する（図２
の（ｂ）参照）等各種変更が可能であることはいうまで
もない。
【００２８】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて詳細に説明した
ように、本発明の請求項１に係る発明は、ガスタービン
燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾筒壁
面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却構造
において、前記冷却ジャケットの通路断面積を尾筒各部
のメタル温度に応じて変化させたことを特徴とするの
で、冷却媒体の流量配分を最適化してメタル温度不均一
による熱応力の増大と尾筒出口部の冷却不足による熱変
形を効果的に防止でき、依って尾筒出口部のクラック発
生が回避されるという効果が得られる。
ように、本発明の請求項１に係る発明は、ガスタービン
燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾筒壁
面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却構造
において、前記冷却ジャケットの通路断面積を尾筒各部
のメタル温度に応じて変化させたことを特徴とするの
で、冷却媒体の流量配分を最適化してメタル温度不均一
による熱応力の増大と尾筒出口部の冷却不足による熱変
形を効果的に防止でき、依って尾筒出口部のクラック発
生が回避されるという効果が得られる。
【００２９】本発明の請求項２に係る発明は、前記尾筒
の車室側壁面に形成される冷却ジャケットの通路断面積
よりロータ側壁面及び隣接する尾筒同志の対向面側壁面
に形成される冷却ジャケットの通路断面積を大きく形成
したことを特徴とするので、請求項１に係る発明と同様
の作用・効果が得られる。
の車室側壁面に形成される冷却ジャケットの通路断面積
よりロータ側壁面及び隣接する尾筒同志の対向面側壁面
に形成される冷却ジャケットの通路断面積を大きく形成
したことを特徴とするので、請求項１に係る発明と同様
の作用・効果が得られる。
【００３０】本発明の請求項３に係る発明は、ガスター
ビン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾
筒壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却
構造において、前記尾筒の出口部周縁に付設したフラン
ジの根元部からフランジ高さ方向へ前記冷却ジャケット
を延設し、当該部に冷却媒体が供給された後回収するこ
とを特徴とするので、前記フランジの冷却強化が図れ、
温度差による熱変形を効果的に防止して尾筒出口部のク
ラック発生が回避される。
ビン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾
筒壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却
構造において、前記尾筒の出口部周縁に付設したフラン
ジの根元部からフランジ高さ方向へ前記冷却ジャケット
を延設し、当該部に冷却媒体が供給された後回収するこ
とを特徴とするので、前記フランジの冷却強化が図れ、
温度差による熱変形を効果的に防止して尾筒出口部のク
ラック発生が回避される。
【００３１】本発明の請求項４に係る発明は、ガスター
ビン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾
筒壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却
構造において、前記尾筒の出口部周縁に付設したフラン
ジの正面部に前記出口部を囲繞するように環状の冷却通
路を形成し、該冷却通路に冷却媒体を前記尾筒壁面を冷
却させずに直接供給したことを特徴とするので、十分な
冷却効果が得られ、温度差による熱変形を防止して尾筒
出口部のクラック発生が回避される。
ビン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾
筒壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却
構造において、前記尾筒の出口部周縁に付設したフラン
ジの正面部に前記出口部を囲繞するように環状の冷却通
路を形成し、該冷却通路に冷却媒体を前記尾筒壁面を冷
却させずに直接供給したことを特徴とするので、十分な
冷却効果が得られ、温度差による熱変形を防止して尾筒
出口部のクラック発生が回避される。
【００３２】本発明の請求項５に係る発明は、ガスター
ビン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾
筒壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却
構造において、前記冷却ジャケットの通路断面積を尾筒
各部のメタル温度に応じて変化させると共に、前記尾筒
の出口部周縁に付設したフランジの根元部からフランジ
高さ方向へ前記冷却ジャケットを延設して当該部に冷却
媒体が供給された後回収し、かつ前記尾筒の出口部周縁
に付設したフランジの正面部に前記出口部を囲繞するよ
うに環状の冷却通路を形成し、該冷却通路に冷却媒体を
前記尾筒壁面を冷却させずに直接供給したことを特徴と
するので、熱応力の軽減と熱変形の防止により尾筒クラ
ックの発生を未然に回避することができ、使用寿命の延
命が図れる。
ビン燃焼器の尾筒長手方向に延びる冷却ジャケットを尾
筒壁面の全周に亙って多数本形成した燃焼器尾筒の冷却
構造において、前記冷却ジャケットの通路断面積を尾筒
各部のメタル温度に応じて変化させると共に、前記尾筒
の出口部周縁に付設したフランジの根元部からフランジ
高さ方向へ前記冷却ジャケットを延設して当該部に冷却
媒体が供給された後回収し、かつ前記尾筒の出口部周縁
に付設したフランジの正面部に前記出口部を囲繞するよ
うに環状の冷却通路を形成し、該冷却通路に冷却媒体を
前記尾筒壁面を冷却させずに直接供給したことを特徴と
するので、熱応力の軽減と熱変形の防止により尾筒クラ
ックの発生を未然に回避することができ、使用寿命の延
命が図れる。
【図１】本発明の第１実施例を示す冷却ジャケットの比
較説明図で、同図（ａ）は現状冷却ジャケットサイズの
説明図、同図（ｂ）は本発明冷却ジャケットサイズの説
明図、同図（ｃ）は尾筒の要部切欠き斜視図で、同図
（ａ）には一部切欠きで冷却ジャケットの通路を示して
いる。
較説明図で、同図（ａ）は現状冷却ジャケットサイズの
説明図、同図（ｂ）は本発明冷却ジャケットサイズの説
明図、同図（ｃ）は尾筒の要部切欠き斜視図で、同図
（ａ）には一部切欠きで冷却ジャケットの通路を示して
いる。
【図２】本発明の第２実施例を示す尾筒出口部の比較説
明図で、同図（ａ）は現状尾筒出口部の構造説明図、同
図（ｂ）は本発明尾筒出口部の構造説明図である。
明図で、同図（ａ）は現状尾筒出口部の構造説明図、同
図（ｂ）は本発明尾筒出口部の構造説明図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す尾筒の要部側面図で
ある。
ある。
【図４】同じく尾筒出口部の背部斜視図である。
【図５】同じく尾筒出口部の正面図である。
【図６】同じく図５のVI−VI線断面図である。
【図７】従来例を示すガスタービン燃焼器周りの側断面
図である。
図である。
【図８】同じく図７のVIII−VIII線断面図である。
【符号の説明】 １ コーン ２ 予混合火炎形成ノズル ３ マルチノズル形予混合式燃焼器 ４ 尾筒 ４ａ フランジ ５ 冷却ジャケット ５ａ 通孔 ５ｂ 通路 ６ａ，６ｂ，６ｃ マニホールド １０ａ〜１０ｄ バイパス蒸気ジャケット １１冷却通路 １２ａ〜１２ｄ 蒸気溜め １３ａ〜１３ｄ 通孔 １４ａ〜１４ｄ 溝通路 １５ａ〜１５ｄ 小孔群 １６ 蓋板 イ 溝加工部 ロ ロー付け部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤城 弘一 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 田中 克則 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向に延
びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数本形
成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記冷却ジャケ
ットの通路断面積を尾筒各部のメタル温度に応じて変化
させたことを特徴とする燃焼器尾筒の冷却構造。 - 【請求項２】 前記尾筒の車室側壁面に形成される冷却
ジャケットの通路断面積よりロータ側壁面及び隣接する
尾筒同志の対向面側壁面に形成される冷却ジャケットの
通路断面積を大きく形成したことを特徴とする請求項１
記載の燃焼器尾筒の冷却構造。 - 【請求項３】 ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向に延
びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数本形
成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記尾筒の出口
部周縁に付設したフランジの根元部からフランジ高さ方
向へ前記冷却ジャケットを延設し、当該部に冷却媒体が
供給された後回収することを特徴とする燃焼器尾筒の冷
却構造。 - 【請求項４】 ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向に延
びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数本形
成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記尾筒の出口
部周縁に付設したフランジの正面部に前記出口部を囲繞
するように環状の冷却通路を形成し、該冷却通路に冷却
媒体を前記尾筒壁面を冷却させずに直接供給したことを
特徴とする燃焼器尾筒の冷却構造。 - 【請求項５】 ガスタービン燃焼器の尾筒長手方向に延
びる冷却ジャケットを尾筒壁面の全周に亙って多数本形
成した燃焼器尾筒の冷却構造において、前記冷却ジャケ
ットの通路断面積を尾筒各部のメタル温度に応じて変化
させると共に、前記尾筒の出口部周縁に付設したフラン
ジの根元部からフランジ高さ方向へ前記冷却ジャケット
を延設して当該部に冷却媒体が供給された後回収し、か
つ前記尾筒の出口部周縁に付設したフランジの正面部に
前記出口部を囲繞するように環状の冷却通路を形成し、
該冷却通路に冷却媒体を前記尾筒壁面を冷却させずに直
接供給したことを特徴とする燃焼器尾筒の冷却構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000152426A JP4240759B2 (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 燃焼器尾筒の冷却構造 |
| DE60137099T DE60137099D1 (de) | 2000-04-13 | 2001-04-02 | Kühlstruktur für das Endstück einer Gasturbinenbrennkammer |
| EP01108310A EP1146289B1 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-02 | Cooling structure of combustor tail tube |
| CA002344012A CA2344012C (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | Cooling structure of combustor tail tube |
| US09/832,937 US6553766B2 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | Cooling structure of a combustor tail tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000152426A JP4240759B2 (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 燃焼器尾筒の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001329858A true JP2001329858A (ja) | 2001-11-30 |
| JP4240759B2 JP4240759B2 (ja) | 2009-03-18 |
Family
ID=18657853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000152426A Expired - Lifetime JP4240759B2 (ja) | 2000-04-13 | 2000-05-24 | 燃焼器尾筒の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4240759B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010090866A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃焼器およびガスタービン |
| JP2014148964A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン尾筒シール及びガスタービン |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000152426A patent/JP4240759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010090866A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃焼器およびガスタービン |
| JP2014148964A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン尾筒シール及びガスタービン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4240759B2 (ja) | 2009-03-18 |
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