JP2010090866A - 燃焼器およびガスタービン - Google Patents

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Abstract

【課題】燃焼器出口付近を効率的に冷却することができる燃焼器およびガスタービンを提供する。
【解決手段】内部に高温ガスが流れるケーシング8Aの内周面を構成する内側板部11Aと、ケーシング8Aの外周面を構成する外側板部13Aと、少なくとも内側板部11Aと、内側板部11Aに隣接する板部とにより構成され、ケーシング8Aを冷却する冷却流体が流れる内側流路21Aと、少なくとも外側板部13Aと、外側板部13Aに隣接する板部とにより構成されるとともに、内側流路21Aよりも外側板部13A側に配置され、冷却流体が流れる外側流路22Aと、ケーシング8Aにおける高温ガスの流れの下流側端部近傍に配置され、内側流路21Aおよび外側流路22Aを接続する接続流路と、が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図3

Description

本発明は、燃焼器およびガスタービンに関する。
一般に、ガスタービンの燃焼器においては、内部で生成される高温燃焼ガスの温度が高く、燃焼器の出口部における壁面温度が、壁面を構成する材料の耐熱温度よりも高くなるため、燃焼器の出口部には冷却構造が設けられていた。
上述の冷却通路構造としては、例えば、ジャケットを用いた冷却構造や、冷却空気を噴出する冷却構造や、冷却通路にルーバーを入れる冷却構造などが知られている。
ジャケットを用いた冷却構造では、燃焼器の出口部に冷却流体(空気、もしくは、蒸気)を回収したり供給したりするジャケットを設けられている。出口部は、この設けられたジャケットにより冷却されている。
冷却空気を噴出する冷却構造では、燃焼器の出口部における壁面に冷却流体が流れる通路が設けられ、当該通路から冷却流体をガスパスに流出させる貫通孔が設けられている。出口部の壁面は、通路を流れる冷却流体により冷却されるとともに、貫通孔から流出した冷却流体によっても冷却されている。
この冷却構造では、さらに、燃焼器の冷却に用いた冷却流体を、下流側に配置された1段静翼の端部に向かって噴出させることにより、1段静翼の冷却に用いることができる。
冷却通路にルーバーを入れる冷却構造では、ルーバーと板材とを組み合わせることで三層の冷却構造、つまり、一対の冷却通路が出口部で繋がった構造が形成されている。冷却流体は、一方の冷却通路を出口部に向かって流れ、出口部において他の冷却通路に流入して出口部から離れる方向に流れることにより、出口部を冷却している(例えば、特許文献1参照。)。
特開平8−338633号公報
しかしながら、上述のジャケットを用いた冷却構造では、冷却流体を回収するジャケットを燃焼器の出口部付近にまで延ばすこととなるが、燃焼器の出口部における構造上の制約により、ジャケットの配置が困難になるという問題があった。
冷却空気を噴出する冷却構造では、冷却流体をガスパスに流出させるために、サイクル効率が減少するという問題があった。さらに、冷却流体をガスパスに流出させることから、冷却流体として蒸気を用いる場合では、冷却空気を噴出する冷却構造を採用できないという問題があった。
冷却通路にルーバーを入れる冷却構造では、圧力差がかかった際に構造的に支えきれないという問題と、自由に冷却通路のサイズを変更できないという問題があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、燃焼器出口付近を効率的に冷却することができる燃焼器およびガスタービンを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の燃焼器は、内部に高温ガスが流れるケーシングの内周面を構成する内側板部と、前記ケーシングの外周面を構成する外側板部と、少なくとも前記内側板部と、前記内側板部に隣接する板部とにより構成され、前記ケーシングを冷却する冷却流体が流れる内側流路と、少なくとも前記外側板部と、前記外側板部に隣接する板部とにより構成されるとともに、前記内側流路よりも前記外側板部側に配置され、前記冷却流体が流れる外側流路と、前記ケーシングにおける前記高温ガスの流れの下流側端部近傍に配置され、前記内側流路および前記外側流路を接続する接続流路と、が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、内側流路および外側流路の一方から供給された冷却流体は、接続流路を介して、内側流路および外側流路の他方から回収される。接続流路は、ケーシングにおける高温ガス流れの下流側端部近傍、言い換えると、燃焼器の出口近傍に配置されているため、燃焼器の出口よりも上流側から冷却流体を供給するとともに、冷却に用いられた冷却流体を回収することができる。
さらに、冷却に用いた冷却流体を回収できるため、ケーシング内側の高温ガスの流れに冷却流体を吹き出す必要がない。
その一方で、内側板部、および、内側板部と隣接する板部により内側流路を構成するとともに、外側板部、および、外側板部と隣接する板部により外側流路を構成するため、ルーバーを用いる方法等と比較して、内側流路や外側流路の流路幅や、流路深さや、流路の配置間隔を容易に変更することができる。
さらに、ケーシングは、少なくとも内側板部、外側板部、内側板部に隣接する板部、および、外側板部に隣接する板部から構成されているため、ケーシングに、内側と外側との間の圧力差に耐えうる強度を容易に与えることができる。
上記発明においては、前記内側板部に隣接する板部と、前記外側板部に隣接する板部とが、前記内側板部および前記外側板部の間に配置された同一の中間板部であることが望ましい。
本発明によれば、ケーシングを、内側板部、中間板部、および、外側板部の3つの板部材から構成することができる。
そのため、例えば、ケーシングを4つ以上の板部材から構成する場合と比較して、ケーシングを容易に製造することができるとともに、ケーシングの製造コストの低減を図ることができる。一方、ケーシングを2つの板部材から構成する場合と比較して、内側流路および外側流路を干渉させることなく設けることが容易となる。
上記発明においては、前記中間板部における前記内側板部と対向する面、および、前記内側板部における前記中間板部と対向する面のいずれか一方には、前記内側流路を構成する内側溝が設けられ、前記中間板部における前記外側板部と対向する面、および、前記外側板部における前記中間板部と対向する面のいずれか一方には、前記外側流路を構成する外側溝が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、内側溝が設けられた中間板部および内側板部、または、内側溝が設けられた内側板部および中間板部により内側流路を構成するとともに、外側溝が設けられた中間板部および外側板部、または、外側溝が設けられた内側板部および中間板部により外側流路を構成するため、ルーバーを用いる方法等と比較して、内側流路や外側流路の流路幅や、流路深さや、流路の配置間隔を容易に変更することができる。
上記発明においては、一つの前記内側流路と、一つの前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることが望ましい。
本発明によれば、一つの接続流路によって、一つの内側流路と一つの外側流路とが接続されているため、複数の内側流路と複数の外側流路とを、一つの接続流路で接続する方法と比較して、接続流路により接続された内側流路および外側流路ごとに、流れる冷却流体の流量制御が行いやすい。
上記発明においては、前記内側流路の流路断面積が、前記外側流路の流路断面積よりも小さいことが望ましい。
本発明によれば、内側流路における冷却流体の流速が、外側流路における冷却流体の流速よりも速くなる。そのため、内側流路を流れる冷却流体による内側板部の冷却効果は、外側流路を流れる冷却流体による外側板部の冷却効果と比較して高くなる。
上記発明においては、一つの前記内側流路と、複数の前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることが望ましい。
本発明によれば、一つの内側流路における冷却流体の流速が、複数の外側流路における冷却流体の流速よりも速くなる。そのため、一つの内側流路を流れる冷却流体による内側板部の冷却効果は、複数の外側流路を流れる冷却流体による外側板部の冷却効果と比較して高くなる。
上記発明においては、複数の前記内側流路と、一つの前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることが望ましい。
本発明によれば、一つの外側流路における冷却流体の流速が、複数の内側流路における冷却流体の流速よりも速くなる。そのため、一つの外側流路を流れる冷却流体による外側板部の冷却効果は、複数の内側流路を流れる冷却流体による内側板部の冷却効果と比較して高くなる。
上記発明においては、複数の前記内側流路と、複数の前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることが望ましい。
本発明によれば、一つの接続流路によって複数の内側流路と、複数の外側流路とが接続されるため、一つの内側流路と、一つの外側流路とを接続する場合と比較して、燃焼器の製造が容易になる。
上記発明においては、前記内側流路または前記外側流路と、前記高温ガスが流れる領域とを接続する貫通孔がもうけられていることが望ましい。
本発明によれば、内側流路または外側流路の内部を流れる冷却流体の少なくとも一部が、高温ガスが流れる領域に向けて吹き出される。吹き出された冷却流体は、内側板部と高温ガスとの間をフィルム状に流れ、高温ガスから内側板部への熱の伝達を妨げる。
上記発明においては、前記内側板部に隣接する板部は前記外側板部であり、かつ、前記外側板部に隣接する板部は前記内側板部であることが望ましい。
本発明によれば、ケーシングを、内側板部、および、外側板部の2つの板部材から構成することができる。
そのため、例えば、ケーシングを3つ以上の板部材から構成する場合と比較して、ケーシングを容易に製造することができるとともに、ケーシングの製造コストの低減を図ることができる。
上記発明においては、前記内側板部に隣接する板部と、前記外側板部に隣接する板部とが別の板部であり、前記内側板部、前記内側板部に隣接する板部、前記外側板部に隣接する板部、および、前記外側板部の順に積層されていることが望ましい。
本発明によれば、ケーシングを、内側板部、内側板部に隣接する板部、外側板部に隣接する板部、および、外側板部の4つの板部材から構成することができる。
そのため、例えば、ケーシングを5つの板部材から構成する場合と比較して、ケーシングを容易に製造することができるとともに、ケーシングの製造コストの低減を図ることができる。一方、ケーシングを3つ以下の板部材から構成する場合と比較して、ケーシングの強度を確保することが容易となる。
上記発明においては、前記内側板部に隣接する板部と、前記外側板部に隣接する板部と、の間の中央板部が設けられ、前記内側流路は、前記内側板部、前記内側板部に隣接する板部、および、前記中央板部により構成され、前記外側流路は、前記外側板部、前記外側板部に隣接する板部、および、前記中央板部により構成されていることが望ましい。
本発明によれば、ケーシングを、内側板部、内側板部に隣接する板部、中央板部、外側板部に隣接する板部、および、外側板部の5つの板部材から構成することができる。
そのため、例えば、ケーシングを3つ以下の板部材から構成する場合と比較して、ケーシングの強度を確保することが容易となる。
本発明のガスタービンは、上記本発明の燃焼器が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、上記本発明の燃焼器が設けられているため、燃焼器の出口よりも上流側から冷却流体を供給するとともに、冷却に用いられた冷却流体を回収することができる。
さらに、冷却に用いた冷却流体を回収できるため、ケーシング内側の高温ガスの流れに冷却流体を吹き出す必要がない。
その一方で、内側流路や外側流路の流路幅や、流路深さや、流路の配置間隔を容易に変更することができ、内側と外側との間の圧力差に耐えうる強度を容易に与えることができる。
本発明の燃焼器およびガスタービンによれば、冷却に用いられた冷却流体を回収することができ、ケーシング内側の高温ガスの流れに冷却流体を吹き出す必要がないため、サイクル効率の低下を防止し、燃焼器出口付近を効率的に冷却することができるという効果を奏する。
さらに、内側流路や外側流路の流路幅や、流路深さや、流路の配置間隔を容易に変更することができるため、燃焼器出口付近を効率的に冷却することができるという効果を奏する。
〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態について図1から図6を参照して説明する。
図1は、本実施形態のガスタービンの構成を説明する模式図である。
ガスタービン1Aには、図1に示すように、圧縮機2と、燃焼器3Aと、タービン部4と、回転軸5と、が主に設けられている。
圧縮機2は、外部の空気である大気を吸入して圧縮し、圧縮された空気を燃焼器3Aに供給するものである。
なお、圧縮機2としては、公知の構成を用いることができ、特にその構成を限定するものではない。
図2は、図1の燃焼器における構成の概略を説明する模式図である。
燃焼器3Aは、図1に示すように、圧縮機2により圧縮された空気、および、外部から供給された燃料を混合させ、混合された混合気を燃焼させることにより、高温ガス(燃焼ガス)を生成するものである。
燃焼器3Aには、図2に示すように、空気入口6と、燃料ノズル7と、ケーシング8Aと、が主に設けられている。
空気入口6は、図2に示すように、圧縮機2により圧縮された空気を、ケーシング8Aの内部に導くものであって、燃料ノズル7の周囲に環状に配置されたものである。さらに、空気入口6は、ケーシング8Aの内部に流入する空気に、旋回方向の流速成分を与えるとともに、ケーシング8Aの内部に循環流れを形成するものである。
なお、空気入口6としては、公知の形状を用いることができ、特に限定するものではない。
燃料ノズル7は、図2に示すように、外部から供給された燃料をケーシング8Aの内部に向けて噴霧するものである。燃料ノズル7から噴霧された燃料は、空気入口6により形成された空気の流れ等により攪拌されて、燃料と空気との混合気となる。
なお、燃料ノズル7としては、公知の形状を用いることができ、特に限定するものではない。
ケーシング8Aは、図2に示すように、空気入口および燃料ノズルからタービン部の流入部に向かって延びる流路を形成するものである。言い換えると、ケーシングは、その内部を、燃料と空気の混合気や、当該混合気の燃焼により生成される高温ガスである高温ガスが流れるものである。
図3は、図2の燃焼器におけるケーシングの構造を説明する部分断面視図である。図4は、図3のケーシングの構造を説明するX−X断面視図である。
ケーシング8Aには、図3および図4に示すように、内側板部11Aと、中間板部(内側板部と隣接する板部,外側板部と隣接する板部)12Aと、外側板部13Aと、端板部14Aと、内側流路21Aと、外側流路22Aと、接続流路23Aと、が設けられている。ケーシング8Aを構成する内側板部11A、中間板部12A、外側板部13A、および、端板部14Aは、耐熱性を有する金属から構成されており、例えば、ニッケル合金から構成されている。
内側板部11Aは、図3および図4に示すように、高温ガスが流れる領域に面したケーシング8Aの内周面を構成するとともに、中間板部12Aとともに内側流路21Aを構成するものである。
内側板部11Aは中間板部12Aに接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
中間板部12Aは、図3および図4に示すように、内側板部11Aと外側板部13Aとの間に配置される板状の部材である。さらに、中間板部12Aは、内側板部11Aとともに内側流路21Aを構成するとともに、外側板部13Aとともに外側流路22Aを構成するものである。
中間板部12Aにおける内側板部11Aと対向する面には、内側流路21Aを構成する内側溝31Aが形成され、外側板部13Aと対向する面には、外側流路22Aを構成する外側溝32Aが形成されている。
本実施形態では、内側溝31Aおよび外側溝32Aは、機械加工などの方法により中間板部12Aに形成された溝として説明するが、内側溝31Aおよび外側溝32Aの形成方法を特に限定するものではない。
外側板部13Aは、図3および図4に示すように、ケーシング8Aの外周面を構成するとともに、中間板部12Aとともに外側流路22Aを構成するものである。
外側板部13Aは中間板部12Aに接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
端板部14Aは、図4に示すように、ケーシング8Aにおける高温ガス流れにおける下流側の端部、言い換えると、ケーシング8Aにおける出口を構成するとともに、内側板部11A、中間板部12A、および、外側板部13Aとともに接続流路23Aを構成するものである。
端板部14Aの内側端部は、内側板部11Aにおける外周面(図4の上側の面)と接合され、外側端部は、外側板部13Aにおける内周面(図4の下側の面)と接合されている。さらに、端板部14Aの側面は、中間板部12Aの出口側端部(図4の右側の端部)と接合されている。接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
なお、本実施形態では、端板部14Aを、内側板部11Aや外側板部13Aとは別の板部材である例に適用して説明するが、端板部14Aが別部材のものに限られることなく、内側板部11Aと一体に形成されていたり、外側板部13Aと一体に形成されていたり、さらには、内側板部11Aおよび外側板部13Aと一体に形成されていてもよく、特に限定するものではない。
内側流路21Aは、図3および図4に示すように、内側流路21A等に沿って延びるとともに、高温ガス流れの上流から下流に向かって延びる流路であって、ケーシング8Aを冷却する冷却流体が外部から供給される流路である。
なお、冷却流体としては、空気を例示することができる。
さらに、内側流路21Aは、内側板部11Aおよび中間板部12Aにより構成されている。具体的には、中間板部12Aに形成され内側溝31Aと、内側溝31Aを閉じる内側板部11Aと、から構成されている。そのため、内側流路21Aは外側流路22Aよりも内側板部11A側、言い換えると、ケーシング8Aの内側に形成されている。
その一方、内側流路21Aは、外側流路22Aと断面積が略等しくなるように形成されている。
さらに、本実施形態では、内側流路21Aは、外側板部13Aから見て、外側流路22Aの間に形成されている例に適用して説明するが、外側流路22Aと同じ位置に形成されていてもよく、特に限定するものではない。
外側流路22Aは、図3および図4に示すように、外側流路22A等に沿って延びるとともに、高温ガス流れの上流から下流に向かって延びる流路であって、ケーシング8Aの冷却に用いられた冷却流体を回収する流路である。
さらに、外側流路22Aは、外側板部13Aおよび中間板部12Aにより構成されている。具体的には、中間板部12Aに形成され外側溝32Aと、外側溝32Aを閉じる外側板部13Aと、から構成されている。そのため、外側流路22Aは内側流路21Aよりも外側板部13A側、言い換えると、ケーシング8Aの外側に形成されている。
接続流路23Aは、図4に示すように、内側板部11A、中間板部12A、外側板部13A、および、端板部14Aにより構成され、内側板部11A等に対して交差する方向に延びる冷却流体が流れる流路であって、内側流路21Aと外側流路22Aとを接続する流路である。言い換えると、冷却流体を内側流路21Aから外側流路22Aに導く流路である。
さらに、一つの接続流路23Aは、一つの内側流路21Aと、一つの外側流路22Aとを接続するものである。
タービン部4は、図1に示すように、燃焼器3Aにより生成された高温ガスの供給を受けて回転駆動力を発生させ、発生した回転駆動力を回転軸5に伝達するものである。
回転軸5は、図1に示すように、回転軸線Lまわりに回転可能に支持される円柱状の部材であり、タービン部4により発生された回転駆動力を圧縮機2に伝達するものである。
なお、回転軸5としては、公知の構成を用いることができ、特にその構成を限定するものではない。
次に、上記の構成からなるガスタービン1Aにおける一般的な運転について説明し、その後に、本実施形態の特徴である燃焼器3Aにおけるケーシング8Aの冷却について説明する。
ガスタービン1Aは、図1に示すように、圧縮機2が回転駆動されることにより大気(空気)を吸入する。吸入された大気は、圧縮機2により圧縮されるとともに、燃焼器3Aに向かって送り出される。
燃焼器3Aに流入された圧縮された空気は、燃焼器3Aにおいて外部から供給された燃料と混合される。空気および燃料の混合気は燃焼器3Aにおいて燃焼され、燃焼熱により高温ガスが生成される。
燃焼器3Aにおいて生成された高温ガスは、燃焼器3Aから下流のタービン部4に供給される。タービン部4は高温ガスにより回転駆動され、その回転駆動力は回転軸5に伝達される。回転軸5は、タービン部4において抽出された回転駆動力を圧縮機2などに伝達する。
次に、本実施形態の特徴である燃焼器3Aにおけるケーシング8Aの冷却について説明する。
本実施形態の燃焼器3Aにおけるケーシング8Aの冷却は、図3および図4に示すように、内側流路21Aにケーシング8Aを冷却する冷却流体を供給するとともに、ケーシング8Aを冷却した冷却流体を外側流路22Aから回収することにより行われる。
つまり、内側流路21Aに供給された冷却流体は、内側板部11Aの熱を奪いつつ、ケーシング8Aの出口側(図4の右側)に向かって流れる。ケーシング8Aの熱を奪い温度が上昇した冷却流体は、接続流路23Aを介して内側流路21Aから外側流路22Aに流入する。外側流路22Aに流入した冷却流体は、外部に回収される。
上記の構成によれば、内側流路21Aから供給された冷却流体は、接続流路23Aを介して、外側流路22Aから回収される。接続流路23Aは、ケーシング8Aにおける高温ガス流れの下流側端部近傍、言い換えると、燃焼器3Aの出口近傍に配置されているため、燃焼器3Aの出口よりも上流側から冷却流体を供給するとともに、冷却に用いられた冷却流体を回収することができる。その結果、燃焼器3Aの出口付近を冷却することができる。
さらに、冷却に用いた冷却流体を回収できるため、ケーシング8A内側の高温ガスの流れに冷却流体を吹き出す必要がない。そのため、燃焼器3Aの出口付近を効率的に冷却するとともに、ガスタービン1Aにおけるサイクル効率の減少を抑制することができる。
その一方で、内側溝31Aが設けられた中間板部12Aおよび内側板部11Aにより内側流路21Aを構成するとともに、外側溝32Aが設けられた中間板部12Aおよび外側板部13Aにより外側流路22Aを構成するため、ルーバーを用いる方法等と比較して、内側流路21Aや外側流路22Aの流路幅や、流路深さや、流路の配置間隔を容易に変更することができる。
さらに、ケーシング8Aは、内側板部11A、外側板部13A、および、中間板部12Aから構成されているため、ケーシング8Aに、内側と外側との間の圧力差に耐えうる強度を容易に与えることができる。
その一方で、ケーシング8Aを、内側板部11A、中間板部12A、および、外側板部13Aの3つの板部材から構成するため、例えば、ケーシング8Aを4つ以上の板部材から構成する場合と比較して、ケーシング8Aを容易に製造することができるとともに、ケーシング8Aの製造コストの低減を図ることができる。一方、ケーシング8Aを2つの板部材から構成する場合と比較して、内側流路21Aおよび外側流路22Aを干渉させることなく設けることが容易となる。
一つの接続流路23Aによって、一つの内側流路21Aと一つの外側流路22Aとが接続されているため、複数の内側流路と複数の外側流路とを、一つの接続流路で接続する方法と比較して、接続流路23Aにより接続された内側流路21Aおよび外側流路22Aごとに、流れる冷却流体の流量制御が行いやすい。
図5は、図3のケーシングにおける別の実施形態を説明する断面視図である。
なお、上述の実施形態のように、中間板部12Aに内側溝31Aおよび外側溝32Aを設けることにより、内側流路21Aおよび外側流路22Aを形成してもよいし、図5に示すように、内側板部11Bにおける中間板部12Bと対向する面に内側溝31Bを設けることにより内側流路21Bを形成し、かつ、外側板部13Bにおける中間板部12Bと対向する面に外側溝32Bを設けることにより外側流路22Bを形成してもよく、特に限定するものではない。
図6は、図3のケーシングにおけるさらに別の実施形態を説明する断面視図である。
さらに、図6に示すように、中間板部12Cにおける内側板部11Cと対向する面に内側溝31Cを設けることにより内側流路21Cを形成し、かつ、外側板部13Cにおける中間板部12Cと対向する面に外側溝32Cを設けることにより外側流路22Cを形成してもよく、特に限定するものではない。
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図7および図8を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図7および図8を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図7は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。図8は、図7のケーシングの構成を説明するY−Y断面視図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Dの燃焼器3Dにおけるケーシング8Dには、図7および図8に示すように、内側板部11Aと、中間板部(内側板部と隣接する板部,外側板部と隣接する板部)12Dと、外側板部13Aと、内側流路21Aと、外側流路22Aと、接続流路23Dと、が設けられている。
中間板部12Dは、図7および図8に示すように、内側板部11Aと外側板部13Aとの間に配置される板状の部材である。さらに、中間板部12Dは、内側板部11Aとともに内側流路21Aを構成するとともに、外側板部13Aとともに外側流路22Aを構成するものである。
さらに、中間板部12Dにおけるケーシング8Dの出口の近傍には、内側流路21Aおよび外側流路22Aを接続する接続流路23Dが形成されている。
接続流路23Dは、図7および図8に示すように、2つの貫通孔24Dから構成されている。
貫通孔24Dは、中間板部12Dを内側板部11A側から外側板部13Aに向かって貫通する孔であって、略並行に並んで配置された孔である。接続流路23Dを形成する2つの貫通孔24Dは、孔の一部が重なる間隔で形成されている。
さらに、貫通孔24Dの内周面には、内側流路21Aおよび外側流路22Aの一方の開口が設けられている。
このようにすることで、内側流路21Aと外側流路22Aとは、接続流路23Dを介して接続されている。
上記の構成からなるガスタービン1Dの運転、および、燃焼器3Dにおけるケーシング8Dの冷却については、第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
上記の構成によれば、第1の実施形態のように、端板部14Aを用いることなく接続流路23Dを形成することができる。言い換えると、燃焼器3Dを製造する工程において溶接などの接合を行う工程を一つ省くことができる。
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図9から図11を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図9から図11を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図9は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。図10は、図9のケーシングの構成を説明するZ1−Z1断面視図である。図11は、図9のケーシングの構成を説明するZ2−Z2断面視図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Eの燃焼器3Eにおけるケーシング8Eには、図9から図11に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Dと、外側板部13Aと、内側流路21Aと、外側流路22Aと、接続流路23Eと、が設けられている。
接続流路23Eは、図9から図11に示すように、2つの拡大部24Eから構成されている。
拡大部24Eは、内側流路21Aおよび外側流路22Aにおけるケーシング8Eの出口側(図10および図11の右側)の端部に形成されたものであって、内側溝31Aおよび外側溝32Aの溝幅を広げるとともに、溝深さを深くした部分である。
内側溝31Aと繋がる拡大部24Eと、外側溝32Aと繋がる拡大部32Aとは、溝の一部で接続している。このようにすることで、内側流路21Aと外側流路22Aとは、接続流路23Eを介して接続されている。
拡大部24Eの形成方法としては、中間板部12Dに内側溝31Aや外側溝32Aを形成する工程と隣接した工程において、内側溝31Aや外側溝32Aを形成する加工バイトを交換して拡大部24Eを形成する方法を例示することができる。
上記の構成によれば、第1の実施形態のように、端板部14Aを用いることなく接続流路23Eを形成することができる。言い換えると、燃焼器3Eを製造する工程において溶接などの接合を行う工程を一つ省くことができる。
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について図12および図13を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図12および図13を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図12は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Fの燃焼器3Fにおけるケーシング8Fには、図12に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Aと、外側板部13Aと、端板部14Fと、内側流路21Aと、外側流路22Aと、接続流路23Aと、が設けられている。
端板部14Fは、図12に示すように、内側板部11Aおよび外側板部13Aの出口側(図12の右側)の端部に取り付けられた板状の部材であって、内側板部11A、中間板部12Aおよび外側板部13Aとともに接続流路23Aを構成するものである。
端板部14Fの取り付け方法としては、溶接などの方法を例示することができ、特に限定するものではない。
上記の構成によれば、中間板部12Aに機械加工を行うことなく、接続流路23Aを形成することができる。
図13は、図12のケーシングの別の実施例を説明する模式図である。
なお、上述の実施形態のように1つの内側流路21Aと、1つの外側流路22Aとが、1つの接続流路23Aにより接続されていてもよいし、図13に示すように、複数の内側流路21Aと、複数の外側流路22Aとが、1つの接続流路23Fにより接続されていてもよく、特に限定するものではない。
接続流路23Fは、図12に示すように、中間板部12Dなどに沿って延びるとともに、内側流路21Aおよび外側流路22Aと交差する方向に延びる流路である。言い換えると、複数の内側流路21Aと、複数の外側流路22Aと、を接続する流路である。
このようにすることで、複数の内側流路21Aにおいてケーシング8Fの熱を奪い温度が上昇した冷却流体は、一つの接続流路23Fを介して、複数の外側流路22Aに流入する。
上記の構成によれば、一つの接続流路23Fによって複数の内側流路21Aと、複数の外側流路22Aとが接続されるため、一つの内側流路21Aと、一つの外側流路22Aとを接続する第1の実施形態等の場合と比較して、燃焼器3Fの製造が容易になる。
〔第5の実施形態〕
次に、本発明の第5の実施形態について図14を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図14を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図14は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Gの燃焼器3Gにおけるケーシング8Gには、図14に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Aと、外側板部13Aと、内側流路21Gと、外側流路22Gと、接続流路23Aと、が設けられている。
内側流路21Gおよび外側流路22Gは、図14に示すように、内側流路21Gの流路断面積が、外側流路22Gの流路断面積よりも小さく形成されている。その結果、内側板部11Aは外側板部13Aよりも圧力損失が小さくなる。
側流路21Aおよび外側流路22Aの形状等については、第1の実施形態における内側流路21Aおよび外側流路22Aと同様であるので、その説明を省略する。
上記の構成によれば、内側流路21Gにおける冷却流体の流速が、外側流路22Gにおける冷却流体の流速よりも速くなる。そのため、内側流路21Gを流れる冷却流体による内側板部11Aの冷却効果は、外側流路22Gを流れる冷却流体による外側板部13Aの冷却効果と比較して高くなる。
〔第6の実施形態〕
次に、本発明の第6の実施形態について図15を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図15を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図15は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Hの燃焼器3Hにおけるケーシング8Hには、図15に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Aと、外側板部13Aと、内側流路21Aと、外側流路22Aと、接続流路23Hと、が設けられている。
接続流路23Hは、図15に示すように、1つの内側流路21Aと、2つの外側流路22Aと、接続するものである。
このようにすることで、1つの内側流路21Aを流れた冷却流体は、接続流路23Hを介して2つの外側流路22Aに流入する。言い換えると、内側板部11Aを冷却する際の冷却流体の流路断面積は、外側板部13Aを冷却する際の流路断面積よりも小さくなる。その結果、内側板部11Aは外側板部13Aよりも圧力損失が小さくなる。
上記の構成によれば、1つの内側流路21Aにおける冷却流体の流速が、2つの外側流路22Aにおける冷却流体の流速よりも速くなる。そのため、1つの内側流路21Aを流れる冷却流体による内側板部11Aの冷却効果は、2つの外側流路22Aを流れる冷却流体による外側板部13Aの冷却効果と比較して高くなる。
〔第7の実施形態〕
次に、本発明の第7の実施形態について図16を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図16を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図16は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Jの燃焼器3Jにおけるケーシング8Jには、図16に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Aと、外側板部13Aと、内側流路21Aと、外側流路22Aと、接続流路23Jと、が設けられている。
接続流路23Jは、図16に示すように、2つの内側流路21Aと、1つの外側流路22Aと、接続するものである。
このようにすることで、2つの内側流路21Aを流れた冷却流体は、接続流路23Hを介して1つの外側流路22Aに流入する。言い換えると、外側板部13Aを冷却する際の流路断面積は、内側板部11Aを冷却する際の冷却流体の流路断面積よりも小さくなる。その結果、外側板部13Aは内側板部11Aよりも圧力損失が小さくなる。
上記の構成によれば、1つの外側流路22Aにおける冷却流体の流速が、2つの内側流路21Aにおける冷却流体の流速よりも速くなる。そのため、1つの外側流路22Aを流れる冷却流体による外側板部13Aの冷却効果は、2つの内側流路21Aを流れる冷却流体による内側板部11Aの冷却効果と比較して高くなる。
〔第8の実施形態〕
次に、本発明の第8の実施形態について図17を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図17を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図17は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Kの燃焼器3Kにおけるケーシング8Kには、図17に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Aと、外側板部13Aと、端板部14Aと、内側流路21Kと、外側流路22Kと、接続流路23Kと、が設けられている。
内側流路21Kは、ケーシング8Kの冷却に用いられた冷却流体を回収する流路である。外側流路22Kは、ケーシング8Kを冷却する冷却流体が供給される流路である。接続流路23Kは、冷却流体を外側流路22Kから内側流路21Kに導く流路である。
言い換えると、ケーシング8Kを冷却する冷却流体は外側流路22Kに供給され、接続流路23Kを介して内側流路21Kに導かれて回収される。つまり、内側流路21Aから冷却流体が供給される第1の実施形態などと比較して、温度の低い冷媒流体が、ケーシング8Kの出口(図17の右側)の近傍に供給される。
具体的には、外側流路22Kを流れる冷却流体は、内側流路21Aを流れる冷却流体と比較して熱負荷が低いため、ケーシング8Kの出口近傍に到達した際の温度が低くなる。
なお、内側流路21K、外側流路22K、および、接続流路23Kにおける形状等は、第1の実施形態の内側流路21A、外側流路22A、および、接続流路23Aと同様であるので、その説明を省略する。
上記の構成によれば、第1の実施形態などと比較して、温度の低い冷媒流体が、ケーシング8Kの出口の近傍に供給されるため、一般に熱負荷の高いケーシング8Kの出口近傍における冷却能力を向上させることができる。
〔第9の実施形態〕
次に、本発明の第9の実施形態について図18および図19を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図18および図19を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図18は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Lの燃焼器3Lにおけるケーシング8Lには、図18に示すように、内側板部11Aと、中間板部12Aと、外側板部13Aと、端板部14Aと、内側流路21Lと、外側流路22Lと、接続流路23Lと、吹出し孔(貫通孔)25Lが設けられている。
吹出し孔25Lは、図18に示すように、内側板部11Aおよび中間板部12Aを貫通して、内側流路21Lと高温ガスが流れる領域とを接続する孔である。さらに吹出し孔25Lは、内側流路21Lから高温ガスが流れる領域に向かって、ケーシング8Lの出口側(図18の右側)に向かって傾斜する孔である。
本実施形態では、内側流路21Lおよび外側流路22Lは、ケーシング8Kを冷却する冷却流体が供給される流路である。接続流路23Lは、冷却流体を外側流路22Lから内側流路21Lに導く流路である。
言い換えると、内側流路21Lに供給された冷却流体は、吹出し孔25Lから高温ガスが流れる領域に向かって吹出される。その一方で、外側流路22Lに供給された冷却流体は、接続流路23Lを介して内側流路21Lに導かれ、吹出し孔25Lから高温ガスが流れる領域に向かって吹出される。
なお、上述のように、内側流路21Lおよび外側流路22Lに供給された冷却流体の全てを吹出し孔25Lから高温ガスが流れる領域に向かって吹出してもよいし、冷却流体を内側流路21Lから外側流路22Lに循環させつつ、一部の冷却流体を吹出し孔25Lから高温ガスが流れる領域に向かって吹出してもよいし、逆に、冷却流体を外側流路22Lから内側流路21Lに循環させつつ、一部の冷却流体を吹出し孔25Lから高温ガスが流れる領域に向かって吹出してもよく、特に限定するものではない。
上記の構成によれば、内側流路21Lや外側流路22Lの内部を流れる冷却流体が、高温ガスが流れる領域に向けて吹き出されて、内側板部11Aと高温ガスとの間をフィルム状に流れる。フィルム状の冷却流体の流れは、高温ガスから内側板部11Aへの熱の伝達を妨げることができる。
図19は、図18のケーシングの別の実施例を説明する模式図である。
なお、上述の実施形態のように、吹出し孔25Lは、内側流路21Lから高温ガスが流れる領域に向かって冷却流体を吹出させるものであってもよいし、図19に示すように、外側流路22Lから高温ガスが流れる領域に向かって冷却流体を吹出させるものであってもよく、特に限定するものではない。
〔第10の実施形態〕
次に、本発明の第10の実施形態について図20を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図20を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図20は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Mの燃焼器3Mにおけるケーシング8Mには、図20に示すように、内側板部(外側板部と隣接する板部)11Mと、外側板部(内側板部と隣接する板部)13Mと、内側流路21Mと、外側流路22Mと、が設けられている。
内側板部11Mは、図20に示すように、高温ガスが流れる領域に面したケーシング8Mの内周面を構成するものである。さらに、内側板部11Mにおける外側板部13Mと対向する面には、外側板部13Mとともに内側流路21Mを構成する内側溝31Mが形成されている。
その一方で、内側板部11Mは外側板部13Mに接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
外側板部13Mは、図20に示すように、ケーシング8Mの外周面を構成するものである。さらに、外側板部13Mにおける内側板部11Mと対向する面には、内側板部11Mとともに外側流路22Mを構成する外側溝32Mが形成されている。
内側溝31Mおよび外側溝32Mは、内側板部11Mから外側板部13Mを見て、互い違いに配置されている。
このようにすることで、内側溝31Mおよび外側溝32Mは互いに独立した流路となる。
上記の構成によれば、ケーシング8Mは、内側板部11M、および、外側板部13Mの2つの板部材から構成されるため、第1の実施形態などのように、ケーシング8Mを3つ以上の板部材から構成する場合と比較して、ケーシング8Mを容易に製造することができるとともに、ケーシング8Mの製造コストの低減を図ることができる。
〔第11の実施形態〕
次に、本発明の第11の実施形態について図21を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図21を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図21は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Nの燃焼器3Nにおけるケーシング8Nには、図21に示すように、内側板部11Aと、内側中間板部(内側板部と隣接する板部)12N−1と、外側中間板部(外側板部と隣接する板部)12N−2と、外側板部13Aと、内側流路21Nと、外側流路22Nと、が設けられている。
内側中間板部12N−1は、図21に示すように、内側板部11Aと外側板部13Aとの間に配置された中間板部のうち、内側板部11Aと隣接する位置に配置された板部材である。さらに、内側中間板部12N−1における内側板部11Aと対向する面には、内側板部11Aとともに内側流路21Nを構成する内側溝31Nが形成されている。
その一方で、内側中間板部12N−1は、内側板部11Aおよび外側中間板部12N−2に接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
外側中間板部12N−2は、図21に示すように、内側板部11Aと外側板部13Aとの間に配置された中間板部のうち、外側板部13Aと隣接する位置に配置された板部材である。さらに、外側中間板部12N−2における外側板部13Aと対向する面には、外側板部13Aとともに外側流路22Nを構成する外側溝32Nが形成されている。
その一方で、外側中間板部12N−2は、外側板部13Aおよび内側中間板部12N−1に接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
上記の構成によれば、ケーシング8Nを、内側板部11A、内側中間板部12N−1、外側中間板部12N−2、および、外側板部13Aの4つの板部材から構成され、例えば、ケーシングを5つの板部材から構成する場合と比較して、ケーシング8Nを容易に製造することができるとともに、ケーシング8Nの製造コストの低減を図ることができる。一方、ケーシングを3つ以下の板部材から構成する場合と比較して、ケーシング8Nの強度を確保することが容易となる。
〔第12の実施形態〕
次に、本発明の第12の実施形態について図22を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ケーシングの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図22を用いてケーシングの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図22は、本実施形態のガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態等と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
ガスタービン1Pの燃焼器3Pにおけるケーシング8Pには、図22に示すように、内側板部11Aと、内側中間板部(内側板部と隣接する板部)12P−1と、中央板部12P−3と、外側中間板部(外側板部と隣接する板部)12P−2と、外側板部13Aと、内側流路21Pと、外側流路22Pと、が設けられている。
内側中間板部12P−1は、図22に示すように、内側板部11Aと外側板部13Aとの間に配置された中間板部のうち、内側板部11Aと隣接する位置に配置された板部材である。さらに、内側中間板部12P−1には、内側板部11Aおよび中央板部12P−3とともに内側流路21Pを構成する貫通溝である内側溝31Pが形成されている。
その一方で、内側中間板部12P−1は、内側板部11Aおよび中央板部12P−3に接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
外側中間板部12P−2は、図22に示すように、内側板部11Aと外側板部13Aとの間に配置された中間板部のうち、外側板部13Aと隣接する位置に配置された板部材である。さらに、外側中間板部12P−2における外側板部13Aと対向する面には、外側板部13Aおよび中央板部12P−3とともに外側流路22Pを構成する貫通溝である外側溝32Pが形成されている。
その一方で、外側中間板部12P−2は、外側板部13Aおよび中央板部12P−3に接合されており、接合方法としてはロウ付けを挙げることができる。
中央板部12P−3は、図22に示すように、内側中間板部12P−1と外側中間板部12P−2との間に配置されたものである。さらに、中央板部12P−3は、内側板部11Aおよび内側中間板部12P−1とともに内側流路21Pを構成するとともに、外側板部13Aおよび外側中間板部12P−2とともに外側流路22Pを構成するものである。
上記の構成によれば、ケーシング8Pを、内側板部11A、内側中間板部12P−1、中央板部12P−3、外側中間板部12P−2、および、外側板部13Aの5つの板部材から構成するため、第1の実施形態などのように、ケーシングを3つ以下の板部材から構成する場合と比較して、ケーシング8Pの強度を確保することが容易となる。
本発明の第1の実施形態に係るガスタービンの構成を説明する模式図である。 図1の燃焼器における構成の概略を説明する模式図である。 図2の燃焼器におけるケーシングの構造を説明する部分断面視図である。 図3のケーシングの構造を説明するX−X断面視図である。 図3のケーシングにおける別の実施形態を説明する断面視図である。 図3のケーシングにおけるさらに別の実施形態を説明する断面視図である。 本発明の第2の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 図7のケーシングの構成を説明するY−Y断面視図である。 本発明の第3の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 図9のケーシングの構成を説明するZ1−Z1断面視図である。 図9のケーシングの構成を説明するZ2−Z2断面視図である。 本発明の第4の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 図12のケーシングの別の実施例を説明する模式図である。 本発明の第5の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 本発明の第6の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 本発明の第7の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 本発明の第8の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 本発明の第9の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 図18のケーシングの別の実施例を説明する模式図である。 本発明の第10の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 本発明の第11の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。 本発明の第12の実施形態に係るガスタービンの燃焼器におけるケーシングの構成を説明する模式図である。
符号の説明
1A,1D,1E,1F,1G,1H,1J,1K,1L,1M,1N,1P ガスタービン
3A,3D,3E,3F,3G,3H,3J,3K,3L,3M,3N,3P 燃焼器
8A,8D,8E,8F,8G,8H,8J,8K,8L,8M,8N,8P ケーシング
11A,11B,11C 内側板部
11M 内側板部(外側板部と隣接する板部)
12A,12B,12C,12D 中間板部(内側板部と隣接する板部,外側板部と隣接する板部)
12N−1,12P−1 内側中間板部(内側板部と隣接する板部)
12N−2,12P−2 外側中間板部(外側板部と隣接する板部)
12P−3 中央板部
13A,13B,13C 外側板部
13M 外側板部(内側板部と隣接する板部)
21A,21B,21C,21G,21K,21L,21M,21N,21P 内側流路
22A,22B,22C,22G,22K,22L,22M,22N,22P 外側流路
23A,23D,23E,23F,23H,23J,23K,23L 接続流路
25L 吹出し孔(貫通孔)
31A,31B,31C,31M,31N,31P 内側溝
32A,32B,32C,32M,32N,32P 外側溝

Claims (13)

  1. 内部に高温ガスが流れるケーシングの内周面を構成する内側板部と、
    前記ケーシングの外周面を構成する外側板部と、
    少なくとも前記内側板部と、前記内側板部に隣接する板部とにより構成され、前記ケーシングを冷却する冷却流体が流れる内側流路と、
    少なくとも前記外側板部と、前記外側板部に隣接する板部とにより構成されるとともに、前記内側流路よりも前記外側板部側に配置され、前記冷却流体が流れる外側流路と、
    前記ケーシングにおける前記高温ガスの流れの下流側端部近傍に配置され、前記内側流路および前記外側流路を接続する接続流路と、
    が設けられていることを特徴とする燃焼器。
  2. 前記内側板部に隣接する板部と、前記外側板部に隣接する板部とが、前記内側板部および前記外側板部の間に配置された同一の中間板部であることを特徴とする請求項1記載の燃焼器。
  3. 前記中間板部における前記内側板部と対向する面、および、前記内側板部における前記中間板部と対向する面のいずれか一方には、前記内側流路を構成する内側溝が設けられ、
    前記中間板部における前記外側板部と対向する面、および、前記外側板部における前記中間板部と対向する面のいずれか一方には、前記外側流路を構成する外側溝が設けられていることを特徴とする請求項2記載の燃焼器。
  4. 一つの前記内側流路と、一つの前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の燃焼器。
  5. 前記内側流路の流路断面積が、前記外側流路の流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項4記載の燃焼器。
  6. 一つの前記内側流路と、複数の前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の燃焼器。
  7. 複数の前記内側流路と、一つの前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の燃焼器。
  8. 複数の前記内側流路と、複数の前記外側流路と、が一つの前記接続流路により接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の燃焼器。
  9. 前記内側流路または前記外側流路と、前記高温ガスが流れる領域とを接続する貫通孔がもうけられていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の燃焼器。
  10. 前記内側板部に隣接する板部は前記外側板部であり、かつ、前記外側板部に隣接する板部は前記内側板部であることを特徴とする請求項1記載の燃焼器。
  11. 前記内側板部に隣接する板部と、前記外側板部に隣接する板部とが別の板部であり、
    前記内側板部、前記内側板部に隣接する板部、前記外側板部に隣接する板部、および、前記外側板部の順に積層されていることを特徴とする請求項1記載の燃焼器。
  12. 前記内側板部に隣接する板部と、前記外側板部に隣接する板部と、の間の中央板部が設けられ、
    前記内側流路は、前記内側板部、前記内側板部に隣接する板部、および、前記中央板部により構成され、
    前記外側流路は、前記外側板部、前記外側板部に隣接する板部、および、前記中央板部により構成されていることを特徴とする請求項11記載の燃焼器。
  13. 請求項1から請求項12のいずれかに記載の燃焼器が設けられていることを特徴とするガスタービン。


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