JP3362645B2 - ガスタービン設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン設備に
係わり、特にガスタービン高温部の冷却に使用する冷媒
をケーシング外部から供給する、あるいは冷却後の冷媒
をケーシング外部に回収する冷却システムを有するガス
タービン設備の冷媒経路の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガスタービン設備の熱効率向上の
ため、作動ガスの高温・高圧化が進められている。この
ような高温ガスタービン設備においては、設備の信頼性
を確保するためにタービン翼や作動ガス流路壁など高温
部の冷却が不可欠である。

【０００３】特開平4−124414号公報，特開平8−277726
号公報や特開平3−96628号公報には、静翼に供給した冷
媒を回収するガスタービン設備の例が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、ガスタービン
設備の高温部を蒸気で冷却し、冷却後の蒸気を作動ガス
中に放出することなく回収するような冷媒回収型ガスタ
ービン等においては、外部から供給される蒸気を漏らす
ことなく被冷却部に供給し、冷却後も漏らすことなく所
定の箇所に回収する必要がある。

【０００５】高圧の冷媒を供給する場合には、多数の翼
の冷媒流路に供給するために冷媒の供給手段から供給さ
れた冷媒を適切に静翼の数だけ分岐する場合の分岐部や
各静翼を流れた冷媒を合流する合流部等は複雑な構造と
なるため、信頼性の高いものが望まれる。

【０００６】また、作動ガス流路壁の隙間から作動ガス
の流れ込みを防止するため、ケーシング内は作動ガスの
作動ガス流路より高く加圧する。このため、ケーシング
の内外とでは圧力差がある。翼の冷媒流路への供給経路
及び回収経路をケーシングに空けた孔から出し入れする
場合、ケーシングの開口部が多くなり、開口部のシール
によるリーク等を防止する必要があり、かかる信頼性を
高めることも重要である。一般に翼は作動ガス流れに沿
って多数段配置されており、複数の冷媒供給及び回収経
路を備える場合に、多数のシール部が存在することとな
り、リークの防止はより重要となる。前記公知例には係
る事項について具体的な記載はない。

【０００７】本発明の目的は、ガスタービン設備の信頼
性を損なわせることなく容易にタービン翼の高温部の蒸
気冷却ができるガスタービン設備を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシングに
固定された静翼と回転軸に固定された動翼とを具備する
段落構造を有しており、ケーシング外部から静翼に冷媒
を供給する冷媒経路を備えている、あるいは静翼から冷
媒をケーシング外部に回収する冷媒経路を備えたガスタ
ービン設備において、該冷媒経路の接続，分岐あるいは
合流がケーシング内部にあるようにしたことを特徴とす
る。

【０００９】本発明のガスタービン設備は、作動ガスの
流れるガス流路と、該ガス流路の外周を形成する作動ガ
ス流路壁と、該作動ガスにより駆動する動翼と、作動ガ
ス流路壁から作動ガス流路に突出し、内部に冷媒である
蒸気の流路を備えた多数の静翼と、作動ガス流路壁の外
周に形成されるケーシングと、を有するガスタービン設
備において、前記ケーシング内であって、前記作動ガス
流路壁と該ケーシングとの間のキャビティを昇圧するよ
う構成し、冷媒供給手段から供給される冷媒を外部から
ケーシング内に供給する冷媒供給経路と、冷媒供給経路
により供給された冷媒を多数に分岐する分岐部と、分岐
部から分岐された冷媒を多数の静翼の冷媒流路に導入す
る冷媒導入手段と、静翼の冷媒流路を経た冷媒を回収す
る冷媒回収手段と、各静翼の冷媒回収手段により回収さ
れる冷媒を合流する合流部と、合流部で合流した冷媒を
ケーシング内から外部へ回収する冷媒回収経路とを備え
たことを特徴とする。

【００１０】また、前記流路壁は冷却空気の流れる冷媒
流路が構成され、前記流路壁に構成される冷媒流路に供
給される冷却空気はケーシング内を経て供給され、前記
分岐部或いは回収部はケーシング内の前記冷却空気雰囲
気中に配置されることを特徴とする。

【００１１】これにより、合流部及び合流部をケーシン
グ内に配置してケーシング内外を連絡する経路をできる
だけ少なくし、シールの必要個所を少なくできるので、
ガスタービンの信頼性を高めて良好なガスタービンの高
温部の冷却ができる。

【００１２】また、ケーシング内に分岐部或いは合流部
を設置することにより、分岐部或いは合流部内とその周
囲の雰囲気の圧力差をより少なくして、複雑構造の分岐
部あるいは合流部の信頼性を高めることができ、更に信
頼性が高く良好な冷却ができるガスタービン設備を得る
ことができる。

【００１３】尚、前記流路壁に構成される冷媒流路を流
れた冷却空気は作動ガス中に放出されるよう構成される
よう構成されることが好ましい。

【００１４】静翼に構成した冷媒流路を流れた冷媒は回
収し、作動ガス流路壁に構成した冷媒流路を流れた冷媒
を作動ガス中に放出するようにして、作動ガス流路壁に
ついて冷媒回収可能な冷媒流路を構成して構造が煩雑と
なることを抑制するとともに、信頼性を高く保ちつつ高
温部の良好な冷却ができる。

【００１５】或いは、本発明のガスタービン設備は、作
動ガスの流れるガス流路と、ガス流路の外周を形成する
作動ガス流路壁と、作動ガスにより駆動する動翼と、作
動ガス流路壁から作動ガス流路に突出し、内部に冷媒で
ある蒸気の流路を備えた多数の静翼と、作動ガス流路壁
の外周に形成されるケーシングと、を有するガスタービ
ン設備において、前記ケーシング内であって、前記作動
ガス流路壁と該ケーシングとの間のキャビティを昇圧す
るよう構成し、前記ケーシングは周方向に複数の部分ケ
ーシングから構成され、冷媒供給手段から冷媒を供給す
る冷媒供給母経路と、冷媒供給母経路を流れる冷媒が分
岐され、外部から各部分ケーシング内へ冷媒を供給する
複数の冷媒供給経路と、各冷媒供給経路により供給され
た冷媒を多数に分岐する分岐部と、分岐部から分岐され
た冷媒を多数の静翼の冷媒流路に供給する冷媒導入手段
と、静翼の冷媒流路を経た冷媒を回収する冷媒回収手段
と、冷媒回収手段により回収される冷媒を合流する合流
部と、合流部で合流した冷媒を各部分ケーシング内から
外部へ回収する複数の冷媒回収経路とを備えたことを特
徴とする。

【００１６】ケーシングの分割に併せて冷媒供給経路を
構成することにより、前記効果に加えてよりメンテナン
ス性を向上させ信頼性を向上させることができる。

【００１７】或いは、本発明のガスタービン設備は、作
動ガスの流れるガス流路と、ガス流路の外周を形成する
作動ガス流路壁と、作動ガスにより駆動する動翼と、作
動ガス流路壁から作動ガス流路に突出し、内部に冷媒で
ある蒸気の流路を備えた多数の静翼と、作動ガス流路壁
の外周に形成されるケーシングと、を有するガスタービ
ン設備において、前記ケーシング内であって、前記作動
ガス流路壁と該ケーシングとの間のキャビティを昇圧す
るよう構成し、前記静翼は作動ガスの流れに沿って少な
くとも３段の静翼を備え、ケーシング外部からケーシン
グ内に導かれ、最も上流側に位置する第１段静翼に冷媒
を供給する第１の冷媒供給経路と、第１段静翼を流れた
冷媒をケーシング外部に回収する第１の冷媒回収経路
と、ケーシングの外からケーシング内に導かれ、第１段
静翼の後流側に位置する第２段静翼に冷媒を供給する第
２の冷媒供給経路と、ケーシング内に配置され、第２段
静翼を流れた冷媒を、第２段静翼の後流側に位置する第
３段静翼に供給する連絡経路と、第３段静翼を流れた冷
媒をケーシング外部に回収する第２の冷媒回収経路と、
備えることを特徴とする。

【００１８】これにより、各段の静翼になる温度条件の
異なる作動ガスが当たって流れているが、かかる場合で
あっても最適に冷媒の供給及び回収を図りつつ、冷媒の
供給或いは回収のためにケーシングにあける孔を少なく
でき、また、信頼性を向上できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図２にはそのガスタービン／蒸
気タービンコンバインド発電プラントの回路が示されて
いる。ガスタービン／蒸気タービンコンバインド発電プ
ラントは、大別してガスタービン設備１１，蒸気タービ
ン設備２１，排熱回収ボイラ設備３１および発電機１に
より構成され、ガスタービン設備１１，蒸気タービン設
備２１および発電機１は共通軸で連結されている。な
お、排熱回収ボイラ設備３１は、ガスタービン設備１１
の下流側に配置されて、ガスタービン排ガスを熱源とし
ている。

【００２０】ガスタービン設備１１は、主として圧縮機
１２，燃焼器１３およびガスタービン１４により構成さ
れている。圧縮機１２は大気１５を吸い込み、所定の圧
縮比２０まで圧縮する。圧縮された空気は燃焼器１３に
導かれ、燃料１６とともに燃焼せしめられる。生成され
た１４００℃を超える高温・高圧の燃焼ガス１９は、ガ
スタービン１４に導かれ、静翼と動翼とを具備する４つ
の段落構造の翼列を通過する際に膨張し、軸動力を発生
させる。発生した軸動力は発電機１により電力に変換さ
れる。仕事をして圧力と温度が低下した燃焼ガスは、排
気ガス１７としてガスタービン１４より排出され、後置
された排熱回収ボイラ設備３１に導かれる。

【００２１】排熱回収ボイラ設備３１は、前記した排気
ガス１７の持つ熱エネルギーを利用して蒸気を生成す
る。排気ガス１７の温度は約６００℃であり、熱回収に
より約１００℃まで温度を低下せしめられた後、排熱回
収ボイラより排気される。本実施例に示した排熱回収ボ
イラ設備３１は複圧力式のボイラ設備であり、排気ガス
１７の流れに沿って上流から第１蒸気ドラム３２ａ，第
２蒸気ドラム３２ｂおよび第３蒸気ドラム３２ｃを有し
ており、各蒸気ドラム内に圧力がそれぞれ１１２ata、
３６ataおよび１０ata 程度の蒸気を生成する。ここで
は、圧力が１００以上１５０ata未満の蒸気を高圧蒸
気、２０以上４０ata未満の蒸気を中圧蒸気および５以
上１５ata 未満の蒸気を低圧蒸気と定義し、第１蒸気ド
ラム３２ａ，第２蒸気ドラム３２ｂおよび第３蒸気ドラ
ム３２ｃをそれぞれ高圧蒸気ドラム３２ａ，中圧蒸気ド
ラム３２ｂおよび低圧蒸気ドラム３２ｃと定義すること
にする。

【００２２】生成された高圧蒸気および低圧蒸気は、こ
の蒸気の圧力に対応してそれぞれ第１蒸気タービン２２
ａおよび第３蒸気タービン２２ｃを駆動するのに利用さ
れる。ここでも、作動蒸気の圧力に対応させて第１蒸気
タービン２２ａ，第２蒸気タービン２２ｂおよび第３蒸
気タービン２２ｃをそれぞれ高圧蒸気タービン２２ａ，
中圧蒸気タービン２２ｂおよび低圧蒸気タービン２２ｃ
と定義する。なお、中圧蒸気はガスタービン設備１１の
タービン翼を冷却するのに使用される。

【００２３】蒸気タービン設備２１は、高圧蒸気タービ
ン２２ａ，中圧蒸気タービン２２ｂおよび低圧蒸気ター
ビン２２ｃにより構成されており、これら蒸気タービン
とガスタービン設備１１は共通の回転軸で連結されてい
る。排熱回収ボイラ３１で生成された高圧蒸気および低
圧蒸気がそれぞれ高圧蒸気タービン２２ａおよび低圧蒸
気タービン２２ｃに導かれ、各蒸気タービンを駆動し軸
動力を発生させる。発生した軸動力は、発電機１により
電力に変換される。また、高圧蒸気タービン２２ａに導
かれた高圧蒸気は、ここで膨張仕事をして圧力が低下す
るが、この圧力は中圧蒸気タービン２２ｂを駆動するの
に十分な圧力であるために、中圧蒸気タービン２２ｂに
導かれる。中圧蒸気タービン２２ｂに導かれた中圧蒸気
は、ここで膨張仕事をして圧力が低下するが、この圧力
は低圧蒸気タービン２２ｃを駆動するのに十分な圧力で
あるために、低圧蒸気タービン２２ｃに導かれる。低圧
蒸気タービン２２ｃに導かれた低圧蒸気は、ここで膨張
仕事をした後、復水器３３に導かれ水にされた後、水ポ
ンプ３４で排熱回収ボイラ３１に戻される。高圧蒸気タ
ービン２２ａの作動蒸気は、中圧蒸気タービン２２ｂお
よび低圧蒸気タービン２２ｃにおいても仕事をする。

【００２４】ここで、ガスタービン設備１１のタービン
翼を冷却するのに使用される蒸気の経路について図１に
より詳しく説明する。図１はガスタービン１４の断面図
の一部である。前記したように、ガスタービン翼の冷却
には、排熱回収ボイラ３１で生成された蒸気が使用され
る。中圧蒸気ドラム３２ｂに生成した中圧蒸気は、中圧
過熱器を経て、ガスタービン１４の第１段静翼４１ｎ，
第２段静翼４２ｎ，第１段動翼４１ｂ，第２段動翼４２
ｂおよび第３段動翼４３ｂに冷却蒸気として供給され
る。本実施例においては、冷却蒸気経路５１ｎおよび冷
却蒸気経路５２ｎによって第１段静翼４１ｎおよび第２
段静翼４２ｎに冷却蒸気が供給される。なお、それぞれ
冷却蒸気経路を分岐させて最終的に翼一枚一枚につき冷
却蒸気を供給する必要があるが、本発明のように冷却蒸
気経路の分岐９１および９２はケーシング内部で行うよ
うにする。例えば、冷却蒸気経路５２ｎは、ケーシング
７１の外部からケーシング内に連絡され、分岐９２によ
り第２段静翼を構成する各静翼数に応じた分岐がされ、
各々の静翼に冷媒が供給される。また、第２段静翼に供
給した冷却蒸気を回収して第３段静翼４３ｎに供給する
ようにしているが、第２段静翼４２ｎからの回収経路お
よび第３段静翼４３ｎへの供給経路の接続９４もケーシ
ング内部で行うようにする。さらに、第３段静翼４３ｎ
から冷却蒸気を回収して中圧蒸気タービン２２ｂに回収
する冷却蒸気経路５３ｎの合流９３についても、ケーシ
ング内部で行うようにする。ここでは、第２段静翼の各
翼からの冷媒の回収経路を第３段静翼を構成する静翼の
各供給経路に連絡している。また、第３段静翼を構成す
る夫々から回収された冷媒は合流９３で一旦合流された
後、冷却蒸気回収経路はケーシング内からケーシング外
部へ導かれ回収される。尚、分岐９１，９２及び合流９
３は各々の供給ヘッダ及び回収ヘッダともいうことがで
きる。

【００２５】第１段静翼４１ｎを冷却した蒸気は、低圧
蒸気タービン２２ｃに回収される。第２段静翼４２ｎを
冷却した蒸気は、第３段静翼４３ｎに導かれこの静翼を
冷却する。第３段静翼４３ｎを冷却した蒸気は、中圧蒸
気タービン２２ｂに回収される。第１段動翼４１ｂ，第
２段動翼４２ｂおよび第３段動翼４３ｂを冷却した蒸気
は、中圧蒸気タービン２２ｂに回収される。

【００２６】一方、ガスタービンの排ガスである作動ガ
ス流路壁の冷却に必要な冷却空気については、後述の比
較例と同じように該ガスタービンを構成している圧縮機
１２より必要な圧力の空気を抽気し、それぞれの静翼と
ケーシング７１の間に形成されたキャビティ８１，８２
および８３に供給する。

【００２７】ガスタービン設備１１の冷却システムの構
成に必要な冷媒経路の接続，分岐および合流をケーシン
グ内部で行う本発明の優位性は以下の点に認められる。
すなわち、作動ガスあるいはキャビティに供給した作動
ガス流路壁の冷却空気がケーシング外部に漏れないよう
にケーシングには密閉性が要求される。本実施例のよう
にケーシング外部から冷媒が供給されるガスタービン設
備においては、供給配管の数だけケーシングに孔が必要
である。これらの孔とケーシングとの隙間は、外部に作
動ガスあるいはキャビティに供給した作動ガス流路壁の
冷却空気が漏れないよう完全にシールしなければならな
い。なお、近年のガスタービンに見られるように作動ガ
スの圧力が大気圧の２０倍以上であるとすると、作動ガ
ス流路壁の冷却空気の圧力もそれ以上であり、ケーシン
グ内部と外部の空気圧力比は２０倍以上という高い圧力
比になり、高度なシールが要求される。よって、ケーシ
ングに開ける孔は可能な限り少ない方が良い。例えば、
本実施例における第１段静翼，第２段静翼および第３段
静翼の翼枚数は全て同じで４８枚であるが、ケーシング
外部で分岐を行ってしまうと、第１段静翼への冷却蒸気
供給管だけで４８個の孔とそれに付随するシールが必要
となる。また、第２段静翼からの冷却蒸気回収管と第３
段静翼への冷却蒸気供給管の接続に関してもケーシング
外部で行うとさらに９６個の孔とシールが必要となる。
第３段静翼からの蒸気回収管の合流もケーシング外部で
行うとさらに４８個の孔とシールが必要となる。本発明
のようにこれら冷却システムを構成している冷媒経路の
接続，分岐および合流をケーシング内部で行い、ケーシ
ングに開ける孔数を必要最小限にとどめると、ケーシン
グ外部への作動ガスあるいは作動ガス流路壁の冷却空気
のリークを容易に防ぐことができる。また、ケーシング
強度の低下や孔からの腐食なども最小限に抑えることが
可能である。

【００２８】また、タービン翼および作動ガス流路壁の
冷媒として，ガスタービン設備を構成している圧縮機か
ら抽出した空気が使用されているタイプについての一例
を比較例として示す。

【００２９】図３にその一例となるガスタービン設備の
回路図を示す。圧縮機１２は大気１５を吸い込み、所定
の圧力まで空気を圧縮する。高圧となった空気は燃焼器
１３に導かれ、燃料１６とともに燃焼せしめられる。高
温・高圧となった燃焼ガス１９はガスタービン１４に導
かれ、膨張仕事をして圧力と温度が低下した後、排気さ
れる。なお、膨張仕事によって発生した軸動力により圧
縮機１２および発電機１が駆動される。発電機１により
軸動力は電力に変換される。また、タービン翼や作動ガ
ス流路壁などの高温部を冷却するための冷却空気が圧縮
機１２より抽気される。図３においては、この冷却空気
経路をその圧力に応じて高圧冷却空気供給経路６１ｎ、
中圧冷却空気供給経路６２ｎおよび低圧冷却空気供給経
路６３ｎと表現することにする。

【００３０】次に図４により冷却空気の詳細な経路につ
いて説明する。図４は図３に示したガスタービン１４の
詳細な断面図である。第１段静翼４１ｎ，第２段静翼４
２ｎおよび第３段静翼４３ｎはケーシング７１に固定さ
れており、これら静翼の外周側のケーシング７１内には
キャビティ８１，８２および８３が周方向ドーナツ状に
形成されている。これらキャビティ８１，８２および８
３にそれぞれ高圧冷却空気供給経路６１ｎ，中圧冷却空
気供給経路６２ｎおよび低圧冷却空気供給経路６３ｎが
接続しており、冷却空気が供給される。

【００３１】図５に第１段静翼４１ｎ一枚の鳥瞰図を示
す。翼内部には冷却空気経路が形成されており、翼表面
と作動ガス流路壁にはフィルム冷却孔が形成されてい
る。このような翼が周方向に連なっておりケーシング７
１に固定されている。第２段静翼４２ｎおよび第３段静
翼４３ｎについても同様である。

【００３２】キャビティ８１，８２および８３に供給さ
れた冷却空気は、一部は作動ガス流路壁のフィルム冷却
孔から、また一部は翼内部に形成された冷却空気流路を
通って翼面のフィルム冷却孔から作動ガス中に放出され
る。冷却空気はその流路を流れる際に周りから熱を奪い
冷却する。また、フィルム冷却孔から作動ガス中に放出
された後は、壁面上をフィルム状に流れ、壁を冷却する
と同時に壁面が高温の作動ガスと直接触れるのを防いで
いる。

【００３３】ところで、作動ガス温度を上昇させると、
その分、信頼性を確保するために必要な冷却空気量も増
加させる必要がある。冷却空気量の増加は、圧縮機から
抽気する空気量の増加を意味しており、すなわち燃焼器
出口における主流ガス流量の減少を意味する。また、よ
り多くの冷却空気が作動ガス中に放出されることにな
り、作動ガス温度の低下や混合損失の増大を招く。作動
ガスの高温化による熱サイクル上のメリットが、冷却空
気量増大に関連するデメリットを上回る場合にのみ、熱
効率が向上することになる。近年の高温ガスタービン設
備に見られるように作動ガス温度が１５００℃に近い場
合には、デメリットの方が強くなる傾向にある。これに
対して本実施例のように構成することにより、熱効率を
高く維持しつつ、信頼性の良好な冷却が可能となる。

【００３４】また、ケーシング内のキャビティが作動ガ
ス流路壁の冷却又は作動ガスのケーシング内キャビティ
への流入防止等のため昇圧されている場合は、分岐部や
合流部の煩雑構造物をケーシング内に設け、分岐部や合
流部の内外の圧力差を大気中に分岐部等が配置されるの
に比べて小さくでき、分岐部等の信頼性を高め、冷媒の
リーク等の可能性をより低減できる。また、ケーシング
にあける供給や回収のための孔をより少なくしつつ、各
翼の温度条件に適した冷却が可能となる。このため、よ
り信頼性の高いガスタービンを得ることができる。ま
た、ケーシングに開ける孔数を必要最小限に抑えること
ができる。これにより、作動ガスあるいは作動ガス流路
壁の冷却空気のケーシング外部へのリークを容易に防ぐ
ことができる。加えて、ケーシング強度の低下や孔から
の腐食なども最小限に抑えることができ、ガスタービン
設備の信頼性が高くなる。

【００３５】また、ケーシングが周方向に上半分と下半
分との部分ケーシングを有している場合の流路構造の概
要を図６に示す。

【００３６】中圧ドラム３２ｂで生成した蒸気を中圧過
熱器を経て、冷媒蒸気供給母線を経て２つの冷媒蒸気供
給経路に分岐する。分割ケーシングには、ケーシングの
内外を冷媒を流通させる冷媒蒸気供給経路を通す孔を設
ける。冷媒蒸気供給経路の一つは上側の分割ケーシング
に空いた孔を経て、ケーシング内に導かれる。他方は、
下側の分割ケーシングに空いた孔を経て、ケーシング内
に導かれる。その後は図１の場合と同様に、分岐後に各
静翼に供給され、又回収される。

【００３７】尚、図６は５ｎの冷媒蒸気供給経路等につ
いて示したが、回収経路については９３は図６の９２と
同様に形成され、冷媒を回収するように構成される。

【００３８】これにより、図１の実施例のメリットに加
えて、メンテナンス時にケーシングを分解する場合や、
分岐部及び回収部等のメンテナンス性を向上させること
ができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によると、ガスタービン設備の信
頼性を損なわせることなく容易にタービン翼の高温部の
蒸気冷却ができるガスタービン設備を提供することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のガスタービン設備を示すガ
スタービンの軸方向の断面図である。

【図２】本発明の一実施例のガスタービン設備を示すガ
スタービン／蒸気タービンコンバインド発電プラントの
回路図である。

【図３】比較例のガスタービン設備の一例を示す回路図
である。

【図４】比較例のガスタービン設備の一例を示すガスタ
ービンの断面図である。

【図５】比較例のガスタービン設備の一例を示すガスタ
ービン翼の鳥瞰図である。

【図６】本発明の一実施例のガスタービン設備を示すガ
スタービン設備の半径方向概要図である。

【符号の説明】

４１ｎ…第１段静翼、４２ｎ…第２段静翼、４３ｎ…第
３段静翼、５１ｎ…第１の静翼に冷媒を供給する経路、
５２ｎ…第２の静翼に冷媒を供給する経路、５３ｎ…第
３の静翼から冷媒を回収する経路、７１…ケーシング、
９１，９２…分岐、９３…合流、９４…接続経路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 雅美 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (72)発明者 松本 守 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (56)参考文献 特開 平９−4411（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−60531（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−301627（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01D 9/02 102 F02C 7/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作動ガスの流れるガス流路と、該ガス流路
   の外周を形成する作動ガス流路壁と、該作動ガスにより
   駆動する動翼と、作動ガス流路壁から作動ガス流路に突
   出し、内部に冷媒である蒸気の流路を備えた多数の静翼
   と、作動ガス流路壁の外周に形成されるケーシングと、
   を有するガスタービン設備において、前記ケーシング内であって、前記作動ガス流路壁と該ケ
   ーシングとの間のキャビティを昇圧するよう構成し、 冷媒供給手段から供給される冷媒を外部からケーシング
   内に供給する冷媒供給経路と、 冷媒供給経路により供給された冷媒を多数に分岐する分
   岐部と、 分岐部から分岐された冷媒を多数の静翼の冷媒流路に導
   入する冷媒導入手段と、 静翼の冷媒流路を経た冷媒を回収する冷媒回収手段と、 各静翼の冷媒回収手段により回収される冷媒を合流する
   合流部と、 合流部で合流した冷媒をケーシング内から外部へ回収す
   る冷媒回収経路とを備えたことを特徴とするガスタービ
   ン設備。
2. 【請求項２】請求項１において、前記流路壁は冷却空気
   の流れる冷媒流路が構成され、前記流路壁に構成される
   冷媒流路に供給される冷却空気はケーシング内を経て供
   給され、前記分岐部或いは回収部はケーシング内の前記
   冷却空気雰囲気中に配置されることを特徴とするガスタ
   ービン設備。
3. 【請求項３】請求項２において、前記流路壁に構成され
   る冷媒流路を流れた冷却空気は作動ガス中に放出される
   よう構成されることを特徴とするガスタービン設備。
4. 【請求項４】作動ガスの流れるガス流路と、ガス流路の
   外周を形成する作動ガス流路壁と、作動ガスにより駆動
   する動翼と、作動ガス流路壁から作動ガス流路に突出
   し、内部に冷媒である蒸気の流路を備えた多数の静翼
   と、作動ガス流路壁の外周に形成されるケーシングと、
   を有するガスタービン設備において、前記ケーシング内であって、前記作動ガス流路壁と該ケ
   ーシングとの間のキャビティを昇圧するよう構成し、 前記ケーシングは周方向に複数の部分ケーシングから構
   成され、 冷媒供給手段から冷媒を供給する冷媒供給母経路と、 冷媒供給母経路を流れる冷媒が分岐され、外部から各部
   分ケーシング内へ冷媒を供給する複数の冷媒供給経路
   と、 各冷媒供給経路により供給された冷媒を多数に分岐する
   分岐部と、 分岐部から分岐された冷媒を多数の静翼の冷媒流路に供
   給する冷媒導入手段と、 静翼の冷媒流路を経た冷媒を回収する冷媒回収手段と、 冷媒回収手段により回収される冷媒を合流する合流部
   と、 合流部で合流した冷媒を各部分ケーシング内から外部へ
   回収する複数の冷媒回収経路とを備えたことを特徴とす
   るガスタービン設備。
5. 【請求項５】作動ガスの流れるガス流路と、ガス流路の
   外周を形成する作動ガス流路壁と、作動ガスにより駆動
   する動翼と、作動ガス流路壁から作動ガス流路に突出
   し、内部に冷媒である蒸気の流路を備えた多数の静翼
   と、作動ガス流路壁の外周に形成されるケーシングと、
   を有するガスタービン設備において、前記ケーシング内であって、前記作動ガス流路壁と該ケ
   ーシングとの間のキャビティを昇圧するよう構成し、 前記静翼は作動ガスの流れに沿って少なくとも３段の静
   翼を備え、 ケーシング外部からケーシング内に導かれ、最も上流側
   に位置する第１段静翼に冷媒を供給する第１の冷媒供給
   経路と、 第１段静翼を流れた冷媒をケーシング外部に回収する第
   １の冷媒回収経路と、 ケーシングの外からケーシング内に導かれ、第１段静翼
   の後流側に位置する第２段静翼に冷媒を供給する第２の
   冷媒供給経路と、 ケーシング内に配置され、第２段静翼を流れた冷媒を、
   第２段静翼の後流側に位置する第３段静翼に供給する連
   絡経路と、 第３段静翼を流れた冷媒をケーシング外部に回収する第
   ２の冷媒回収経路と、備えることを特徴とするガスター
   ビン設備。