JP2013083250A - ガスタービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タービン軸105を内包し、冷却空気ヘッダ21及び冷却流路24を備えたタービンケーシング19と、該ケーシングの排気側に接続され、排気ディフューザ冷却流路26を有する排気ディフューザ113を備えたガスタービン101において、複数のインピンジ冷却孔が形成されたプレート22を前記冷却空気ヘッダ内部に設け、前記インピンジ冷却孔から導入された冷却空気が前記ケーシング冷却流路から前記排気ディフューザ冷却流路に至る経路を形成したことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
、排気ディフューザ冷却流路を有する排気ディフューザを備えたガスタービンにおいて、複数のインピンジ冷却孔が形成されたプレートを前記冷却空気ヘッダ内部に設け、前記インピンジ冷却孔から導入された冷却空気が前記ケーシング冷却流路から前記排気ディフューザ冷却流路に至る経路を形成したことを特徴とする。
(実施例)
図1を用いてケーシング冷却構造を説明する。図1はタービンケーシング19の拡大図である。タービンケーシング19の前段側外周部に冷却空気ヘッダ21が環状空間を形成するために設けられており、冷却空気ヘッダ21の内部には分割構造のインピンジメンント冷却プレート22が環状に設置されており、さらに、冷却空気ヘッダ21は冷却空気ヘッダカバー23により冷却空気ヘッダ21の外部空間と区画され、環状空間が形成されている。インピンジメンント冷却プレート22及び冷却空気ヘッダカバー23はケーシング19の周方向に沿って、複数設置される。各冷却空気ヘッダカバー23には冷却空気配管が接続される。冷却空気ヘッダ21の端面には、タービンケーシング19内を軸方向後段側へと伸びる冷却流路24が接続されている。冷却流路24は略円形の断面を有し、周方向に断続的に配置されている。
2 第1段動翼
3 第2段静翼
4 第2段動翼
5 第3段静翼
6 第3段動翼
7 第4段静翼
8 第4段動翼
9 主流ガスの流れ方向
10 第1段ホイール
11 第2段ホイール
12 第3段ホイール
13 第4段ホイール
14 スペーサ
15 第1段シュラウド
16 第2段シュラウド
17 第3段シュラウド
18 第4段シュラウド
19 タービンケーシング
19a 上半ケーシング
19b 上半ケーシング
20 圧縮機ロータ
21 冷却空気ヘッダ
22 インピンジメント冷却プレート
22a 頂点側インピンジメント冷却プレート
22b フランジ側インピンジメント冷却プレート
23 冷却空気ヘッダカバー
24 冷却流路
25 連通孔
26 排気ディフューザ冷却通路
27 ダイヤフラム
28 インピンジ孔
30 オリフィス
35 フランジ
38 冷却空気供給系統
101 ガスタービン
102 圧縮機
103 燃焼器
104 タービン
105 タービン軸
106 圧縮空気
107 燃焼ガス
110 冷却空気
110a インピンジメント冷却空気
111 大気空気
112 排気
113 排気ディフューザ
Claims (6)
- タービン軸を内包し、冷却空気ヘッダ及びケーシング冷却流路を備えたケーシングと、該ケーシングの排気側に接続され、排気ディフューザ冷却流路を有する排気ディフューザを備えたガスタービンにおいて、
複数のインピンジ冷却孔が形成されたプレートを前記冷却空気ヘッダ内部に設け、前記インピンジ冷却孔から導入された冷却空気が前記ケーシング冷却流路から前記排気ディフューザ冷却流路に至る経路を形成したことを特徴とするガスタービン。 - 請求項1に記載のガスタービンにおいて、
前記プレートは、複数段によって構成されるタービン段落の前段側に対応する位置のケーシングをインピンジ冷却するように配置されたことを特徴とするガスタービン。 - 請求項1に記載のガスタービンにおいて、
前記ケーシングは、前記冷却空気ヘッダを外部空間と区画するカバーを有することを特徴とするガスタービン。 - 請求項3に記載のガスタービンにおいて、
前記カバーは、その内側に前記プレートが取り付けられ、
前記ケーシングに対して前記プレートと一体的に取り付け及び取り外しが可能に構成されていることを特徴とするガスタービン。 - 請求項1に記載のガスタービンにおいて、
前記ケーシングは、フランジを介して接続される上半ケーシングと下半ケーシングに分割して構成され、
前記プレートは前記ケーシングの周方向に沿って複数設置され、
前記プレートによって形成される空間の各々に冷却空気を供給する冷却空気供給系統を備えるとともに、
前記複数のプレートのうち、前記フランジ側に位置するプレートが形成する空間に接続された冷却空気供給系統に、冷却空気の流量を調整する流量調整機構を設けたことを特徴とするガスタービン。 - 請求項1に記載のガスタービンにおいて、
前記ケーシングは、フランジを介して接続される上半ケーシングと下半ケーシングに分割して構成され、
前記プレートは前記ケーシングの周方向に沿って複数設置され、
前記プレートによって形成される空間の各々に冷却空気を供給する冷却空気供給系統を備えるとともに、
前記冷却空気供給系統の各々にオリフィスを設け、
前記ガスタービンの周方向の各位置の、ガスタービン静止状態時における回転体と静止体との間隙値と、オリフィスの径の大きさとケーシングの変形量との関係に基づき、前記冷却空気供給系統の各々に設けられたオリフィスの径を設定することを特徴とするガスタービン。
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