JP2015230162A - ガスタービンの環状の燃焼室及びこのような燃焼室を備えたガスタービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガスタービンの燃焼室の第1のゾーンは、複数のバーナの燃料/空気混合物を受け取り、第2のゾーンは、高温ガスを第1のゾーンからタービンセクションの入口へ案内し、第1のゾーンと第2のゾーンとの間の移行部に配置されたライナセグメント22aは、前縁35aと、後縁35dと、2つの側壁35b、35cとを有し、ライナセグメント22aが軸方向で据え付けることができ、かつ隣接する第1のゾーン18のセグメント21cによって軸方向で固定されるように、前縁35a及び後縁35dに軸方向取付け手段27,31が設けられ、ライナセグメント22aと、隣接する第1のゾーン18の固定セグメント21cとの間に最小幅の間隙29を形成するために、前縁35aにスペーサリブ30が設けられている。
【選択図】図5
Description
・移行ライナのセグメントのための所要のフィルム冷却を維持するために、そのセグメントと、第1のゾーン18の隣り合うセグメント21cとの間の軸方向間隙は、高温条件の間、最小限の幅に維持されなければならない。
・セグメントの冷却は十分でなければならない。
・移行ライナ22のセグメントの組立及び分解の時間は、メンテナンス時間を短縮するために最小限にされなければならない。
11 空気入口
12 ロータ
13 ケーシング
14 圧縮機
15 燃焼室
16 タービンセクション
17 バーナ
18 ゾーン1
19 ゾーン2
20 外側ライナ
21 内側ライナ
21a,21b,21c セグメント(内側ライナ、ゾーン1)
22 移行ライナ
22a セグメント(移行ライナ)
23 セグメント(外側ライナ)
24 キャリヤ
25 キャリヤ24内に形成されたプレナム
26 ボディ(ライナセグメント)
27,31 フック(ライナセグメント)
28 インピンジメントシート
29 間隙
30 スペーサリブ
32 支持突起
33 固定エレメント
34 インピンジメント孔
35a 前縁(ライナセグメント22a)
35b、35c 側壁(ライナセグメント22a)
35d 後縁(ライナセグメント22a)
36 冷却孔
37 支持ポスト
38 高温ガス流
39 パージ空気流
A 軸線
Claims (11)
- 機械軸線(A)を有するガスタービン(10)の環状の燃焼室(15)であって、該燃焼室(15)は、少なくとも2つのゾーン(18,19)を有しており、第1のゾーン(18)は、複数のバーナ(17)の燃料/空気混合物を受け取り、第2のゾーン(19)は、前記バーナ(17)によって発生させられた高温ガスを前記第1のゾーン(18)から前記ガスタービン(10)のタービンセクション(16)の入口へ案内し、前記第1のゾーン(18)と前記第2のゾーン(19)との間の移行部に、複数のライナセグメント(22a)を含む環状の移行ライナ(22)が配置されており、前記ライナセグメント(22a)のそれぞれは、軸方向の高温ガスの流れ(38)に関して、前縁(35a)と、後縁(35d)と、2つの側壁(35b,35c)とを有しており、前記ライナセグメント(22a)が軸方向で据え付けられることができかつ隣接する前記第1のゾーン(18)のそれぞれのセグメント(21c)によって軸方向で固定されるように、前記ライナセグメント(22a)の前記前縁(35a)及び前記後縁(35d)において軸方向取付け手段(27,31)が設けられている、燃焼室(15)において、前記ライナセグメント(22a)と、隣接する前記第1のゾーン(18)の前記固定セグメント(21c)との間に最小幅の間隙(29)を形成するために、前記ライナセグメント(22a)の前記前縁(35a)に局所的なスペーサリブ(30)が設けられていることを特徴とする、環状の燃焼室(15)。
- 前記軸方向取付け手段は、前記移行ライナ(22)の下方に設けられたそれぞれのキャリヤ(24)に前記ライナセグメント(22a)を軸方向で掛合させるための軸方向に向けられたフック(27,31)を含む、請求項1記載の燃焼室。
- 隣り合う上流のセグメントからのパージ空気流(39)が、下流のセグメントの冷却される領域へ方向付けられ、これにより、前記パージ空気流(39)と前記高温ガス流(38)との間の相互作用を最小限にするように、前記ライナセグメント(22a)の前記前縁(35a)及び前記後縁(35d)が設計されている、請求項1記載の燃焼室。
- 前記側壁(35b,35c)と、隣り合うライナセグメント(22a)の隣接する側壁の間の周方向の間隙とを冷却及び/又はパージするために、前記ライナエレメント(22a)の前記側壁(35b,35c)に冷却孔(36)が設けられている、請求項1記載の燃焼室。
- 前記ライナセグメント(22a)の内側にインピンジメント冷却手段(28〜34)が設けられている、請求項1記載の燃焼室。
- 前記インピンジメント冷却手段は、インピンジメントシート(28)を含み、該インピンジメントシート(28)は、該インピンジメントシート(28)の領域にわたって所定のパターンで分配された複数のインピンジメント孔(34)を備えており、前記インピンジメントシート(28)は、所定の距離において前記ライナセグメント(22a)の本体(26)の内壁に対して平行に取り付けられている、請求項5記載の燃焼室。
- 前記ライナセグメント(22a)の前記高温ガス側におけるしみ出し冷却フィルムの影響が増大するにつれて、前記インピンジメント孔(34)の直径及び分配密度が減少するように、前記インピンジメントシート(28)における前記インピンジメント孔(34)のパターン及び直径が、前記ライナセグメント(22a)の前記高温ガス側におけるしみ出し冷却と相関させられている、請求項6記載の燃焼室。
- 前記ライナセグメント(22a)の前記高温ガス側における前記しみ出し冷却フィルムは、前記ライナセグメント(22a)の前記高温ガス側にわたって所定のパターンで分配された複数のしみ出し冷却孔によって行われる、請求項7記載の燃焼室。
- 前記ライナセグメント(22a)の外側領域においてより有効な冷却を可能にするために、前記ライナセグメント(22a)の前記高温ガス側における前記しみ出し冷却孔は、前記ライナセグメント(22a)の長手方向軸線及び横方向軸線に沿って様々な向きを有する、請求項8記載の燃焼室。
- 冷却材質量流量の減少を可能にし、これにより、より効率的な全体的な冷却空気分配、ひいてはガスタービン(10)のより好ましいエミッション性能につながるように、前記ライナセグメント(22a)の前記高温ガス側は、サーマルバリヤコーティング(TBC)で被覆されている、請求項1記載の燃焼室。
- 圧縮機(14)と、複数のバーナ(17)を備える環状の燃焼室(15)を備える燃焼器と、タービンセクション(16)とを含み、前記環状の燃焼室(15)は、分割された環状の外側ライナ(20)と、分割された環状の内側ライナ(21)とを有する、ガスタービン(10)において、前記環状の燃焼室(15)は、請求項1から10までのいずれか1項記載の燃焼室であることを特徴とする、ガスタービン(10)。
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