JP2010196664A - 温度検出装置、タービン静翼、および、ガスタービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タービン静翼6における径方向内側のシュラウド部62を、タービン静翼6における前縁LE側から後縁TE側に向かって貫通するバイパス流路103と、タービン静翼6の内部を径方向内側に向かって直線状に延びる筒状のガイド部101と、ガイド部101の内部を径方向内側に向かって延び、バイパス流路103を流れる流体の温度を測定する温度測定部102と、が設けられ、バイパス流路103における前縁LE側の開口端は、少なくとも前縁LE側のタービン動翼7Lにおける取付部74と、シュラウド部62との間に形成された前縁側空間LS1に開口されていることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
このように、高温ガスがリム部から巻き込まれると、外側のキャビティ空間における流体温度が上昇する。
具体的には、外側のキャビティ空間に突出した熱電対が、当該空間の内部における流体の流れにより振られるため、ガイドと熱電対とが接触して、計測不良が発生するおそれがあった。
本発明の温度検出装置は、タービン静翼における径方向内側のシュラウド部を、前記タービン静翼における前縁側から後縁側に向かって貫通するバイパス流路と、前記タービン静翼の内部を径方向内側に向かって直線状に延びる筒状のガイド部と、該ガイド部の内部を径方向内側に向かって延び、前記バイパス流路を流れる流体の温度を測定する温度測定部と、が設けられ、前記バイパス流路における前記前縁側の開口端は、少なくとも前記前縁側のタービン動翼における取付部と、前記シュラウド部との間に形成された前縁側空間に開口されていることを特徴とする。
本実施形態では、発電機Gを回転駆動することにより発電を行うガスタービン1に、本発明を適用して説明するが、発電に用いられるガスタービン1に限られることなく、他の用途に用いられるガスタービンに適用してもよく、特に限定するものではない。
ガスタービン1には、図1に示すように、圧縮機2と、燃焼器3と、タービン部4と、回転軸5と、が設けられている。
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。
なお、燃焼器3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。
タービン部4は、図1に示すように、燃焼器3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。
タービン部4には、複数のタービン静翼6と、複数のタービン動翼7およびタービンディスク8とが、主に設けられている。
タービン動翼7L,7Tには、図2に示すように、翼形部71と、プラットフォーム部72と、動翼シール部73と、取付部74と、が設けられている。
翼形部71はスパン方向(図2の上下方向)に延びる部分であり、径方向内側(図2の下側)には、プラットフォーム部72、動翼シール部73、および、取付部74が設けられている。
動翼シール部73におけるタービン静翼6側の端部には、径方向外側、言い換えると、シュラウド部62に向かって突出する突起部が設けられている。
タービンディスク8L,8Tには、第1リム部81および第2リム部82が設けられている。
さらに、第1リム部81は、第2リム部82よりも径方向外側(図2の上側)に配置され、シュラウド部62における第1シール部63とともに、第1前縁側空間LS1と第2前縁側空間LS2とを仕切るものである。
その一方で、高温ガス流れの上流側に向かって延びる第2リム部82は、第1リム部81よりも径方向内側(図2の下側)に配置され、第2リム部82およびシュラウド部62の間には、第2前縁側空間LS2と後縁側空間TSとを仕切る第3シール部67が設けられている。
タービン静翼6には、図2に示すように、翼形部61と、シュラウド部62と、温度検出装置100と、が設けられている。
翼形部61はスパン方向(図2の上下方向)に延びる部分であり、径方向内側(図2の下側)には、シュラウド部62が設けられている。
さらに、第1前縁側空間LS1は、パージ空気空間64からパージ空気が供給されているとともに、タービン動翼7Lに供給されたパージ空気の一部が供給されている。
さらに、第2前縁側空間LS2は、パージ空気を供給する連通孔65と連通している。
温度検出装置100には、図2に示すように、ガイド部101と、温度センサ(温度測定部)102と、バイパス流路103と、が設けられている。
理解を容易にするために、図2ではガイド部101におけるバイパス流路103側の端部のみを示している。
本実施形態では、温度センサ102として熱電対を用いる例に適用して説明するが、熱電対以外の他の公知の温度センサを用いてもよく、特に限定するものではない。
バイパス流路103における前縁LE側の開口部は、第1シール部63と隣接する位置であって、第1シール部63よりも径方向外側(図2の上側)、言い換えると、高温ガスの流路側に設けられている。
第2前縁側空間に供給されたパージ空気の一部は、第2シール部66および第3シール部67を介して後縁側空間TSに流入する。その一方で、第2前縁側空間に供給されたパージ空気の別の一部は、第1シール部63を介して第1前縁側空間LS1に流入する。
温度センサ102は、バイパス流路103を流れる混合流体の温度を測定する。
径方向の流速成分が加えられたパージ空気は、バイパス流路103の開口部の近傍において、混合流体の周方向の流れを形成する。そのため、混合流体は、周方向に流れることにより攪拌され、周方向にわたる温度分布が均一化される。
2 圧縮機
3 燃焼器
4 タービン部
6 タービン静翼
7,7L,7T タービン動翼
8,8L,8T タービンディスク
61 翼形部
62 シュラウド部
74 取付部
100 温度検出装置
101 ガイド部
102 温度センサ(温度測定部)
103 バイパス流路
LE 前縁
TE 後縁
LS1 第1前縁側空間(前縁側空間)
TS 後縁側空間
Claims (5)
- タービン静翼における径方向内側のシュラウド部を、前記タービン静翼における前縁側から後縁側に向かって貫通するバイパス流路と、
前記タービン静翼の内部を径方向内側に向かって直線状に延びる筒状のガイド部と、
該ガイド部の内部を径方向内側に向かって延び、前記バイパス流路を流れる流体の温度を測定する温度測定部と、
が設けられ、
前記バイパス流路における前記前縁側の開口端は、少なくとも前記前縁側のタービン動翼における取付部と、前記シュラウド部との間に形成された前縁側空間に開口されていることを特徴とする温度検出装置。 - 前記バイパス流路における前記後縁側の開口端は、少なくとも前記後縁側のタービン動翼の取付部と、前記シュラウド部との間に形成された後縁側空間に開口されていることを特徴とする請求項1記載の温度検出装置。
- 前縁および後縁を有するとともに、スパン方向に延びる翼形部と、
該翼形部における径方向内側の端部に配置されたシュラウド部と、
請求項1または請求項2に記載の温度検出装置と、
が設けられていることを特徴とするタービン静翼。 - 前記シュラウド部における、前記前縁側のタービン動翼が取り付けられるタービンディスクと対向する領域には、前記前縁から前記後縁に向かって順に、第1シール部および第2シール部が設けられ、
前記第1シール部および前記第2シール部の間には、パージ流体が供給され、
前記バイパス流路における前記前縁側の開口端は、前記シュラウド部における前記前縁側空間の壁面を構成する領域であって、前記第1シール部の近傍に開口されていることを特徴とする請求項3記載のタービン静翼。 - 空気を圧縮する圧縮機と、
圧縮された空気および燃料の混合気を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器と、
請求項3または請求項4に記載のタービン静翼を有し、前記燃焼ガスから回転駆動力を発生させるタービン部と、
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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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9297308B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-03-29 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Temperature measurement in a gas turbine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04292530A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-10-16 | United Technol Corp <Utc> | 調節ガスタービン冷却空気 |
JP2002520540A (ja) * | 1998-07-16 | 2002-07-09 | シーメンス ウエスチングハウス パワー コーポレイション | タービンの段間シール機構 |
-
2009
- 2009-02-26 JP JP2009044907A patent/JP5185859B2/ja active Active
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JPH04292530A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-10-16 | United Technol Corp <Utc> | 調節ガスタービン冷却空気 |
JP2002520540A (ja) * | 1998-07-16 | 2002-07-09 | シーメンス ウエスチングハウス パワー コーポレイション | タービンの段間シール機構 |
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