JP3526440B2 - 排気ディフューザ一体型燃焼器を持つガスタービン - Google Patents
排気ディフューザ一体型燃焼器を持つガスタービンInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼器と排気ディ
フューザを一体化したガスタービンに関する。
フューザを一体化したガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】本件出願人は、先に出願した特願２００
０−２０６６４４において、図４に示すようなガスター
ビン装置を提案した。同図において、空気ＩＡを圧縮す
る圧縮機５４に連結されたタービン５６が、燃焼器５７
からの燃焼ガスＧで駆動され、タービン５６からの排ガ
スＥが排気ディフューザ５８を通って後方に排出され
る。前記燃焼器５７は、環状に形成され、その内径側に
排気ディフューザ５８が配置されている。排気ディフュ
ーザ５８は、排ガスＥを滑らかに減速させながら排出さ
せるために、比較的大きい構造物であり、一般に燃焼器
５７と別体に形成され、導入ダクト５９を介して、圧縮
機５４からの圧縮空気Ａと排ガスＥとの間で熱交換を行
わせる熱交換器５３に接続されている。導入ダクト５９
と排気ディフューザ５８は溶接等により一体的に固着さ
れており、このため、全体として大きい構造物となる。
０−２０６６４４において、図４に示すようなガスター
ビン装置を提案した。同図において、空気ＩＡを圧縮す
る圧縮機５４に連結されたタービン５６が、燃焼器５７
からの燃焼ガスＧで駆動され、タービン５６からの排ガ
スＥが排気ディフューザ５８を通って後方に排出され
る。前記燃焼器５７は、環状に形成され、その内径側に
排気ディフューザ５８が配置されている。排気ディフュ
ーザ５８は、排ガスＥを滑らかに減速させながら排出さ
せるために、比較的大きい構造物であり、一般に燃焼器
５７と別体に形成され、導入ダクト５９を介して、圧縮
機５４からの圧縮空気Ａと排ガスＥとの間で熱交換を行
わせる熱交換器５３に接続されている。導入ダクト５９
と排気ディフューザ５８は溶接等により一体的に固着さ
れており、このため、全体として大きい構造物となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】排気ディフューザ５８
は、前述のとおり大きい構造物であり、一般に燃焼器５
７と別体に形成され、導入ダクト５９を介して熱交換器
５３に支持される。そのために、排気ディフューザ５８
の先端が熱交換器５３から前方へ大きく突出するので、
ガスタービンの軸心（この例では燃焼器５７の軸心と同
一）に対する排気ディフューザ５８の取付け精度が低下
するとともに、排気ディフューザ５８自身および導入ダ
クト５９の熱変形による軸心のずれが発生し易い。ま
た、大形で大重量の熱交換器５３を、これに固定された
排気ディフューザ５８の先端をタービンシュラウド５６
ａに嵌合させつつ組付ける必要があり、組立が容易でな
い。なお、排気ディフューザを熱交換器から前方へ大き
く突出させた構造は、特開平２−２３８１３２号公報に
も開示されている。
は、前述のとおり大きい構造物であり、一般に燃焼器５
７と別体に形成され、導入ダクト５９を介して熱交換器
５３に支持される。そのために、排気ディフューザ５８
の先端が熱交換器５３から前方へ大きく突出するので、
ガスタービンの軸心（この例では燃焼器５７の軸心と同
一）に対する排気ディフューザ５８の取付け精度が低下
するとともに、排気ディフューザ５８自身および導入ダ
クト５９の熱変形による軸心のずれが発生し易い。ま
た、大形で大重量の熱交換器５３を、これに固定された
排気ディフューザ５８の先端をタービンシュラウド５６
ａに嵌合させつつ組付ける必要があり、組立が容易でな
い。なお、排気ディフューザを熱交換器から前方へ大き
く突出させた構造は、特開平２−２３８１３２号公報に
も開示されている。
【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、取付け精度を低下させることがなく、取り付けが
容易なガスタービンを提供することを目的とする。
ので、取付け精度を低下させることがなく、取り付けが
容易なガスタービンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るガスタービンは、遠心式圧縮機、燃焼
器およびタービンを備えたガスタービンであって、前記
燃焼器はガスタービンの回転軸心と同芯の環状であり、
前記タービンからの排ガスを滑らかに減速させながら導
出する排気ディフューザが、タービンの外径側を覆うタ
ービンシュラウドとは別体の前記燃焼器よりもガスター
ビンの径方向内側に位置し、燃焼室を形成する燃焼器と
一体形成、または燃焼器における前記径方向内側に位置
する内径側周壁に固着されている。ここで、「固着」と
は、分離不能に一体化された状態で連結されていること
をいう。
に、本発明に係るガスタービンは、遠心式圧縮機、燃焼
器およびタービンを備えたガスタービンであって、前記
燃焼器はガスタービンの回転軸心と同芯の環状であり、
前記タービンからの排ガスを滑らかに減速させながら導
出する排気ディフューザが、タービンの外径側を覆うタ
ービンシュラウドとは別体の前記燃焼器よりもガスター
ビンの径方向内側に位置し、燃焼室を形成する燃焼器と
一体形成、または燃焼器における前記径方向内側に位置
する内径側周壁に固着されている。ここで、「固着」と
は、分離不能に一体化された状態で連結されていること
をいう。
【０００６】前記ガスタービンによれば、排気ディフュ
ーザが燃焼室を形成する燃焼器と一体形成または燃焼器
におけるガスタービンの径方向内側に位置する内径側周
壁に固着されているので、ガスタービンの軸心に対する
排気ディフューザの取付け精度が低下しない。しかも、
排気ディフューザと燃焼器が一体化されているので、ス
ペースに余裕のない小型のガスタービンの場合でも、組
立てが容易でコストを低減できる。
ーザが燃焼室を形成する燃焼器と一体形成または燃焼器
におけるガスタービンの径方向内側に位置する内径側周
壁に固着されているので、ガスタービンの軸心に対する
排気ディフューザの取付け精度が低下しない。しかも、
排気ディフューザと燃焼器が一体化されているので、ス
ペースに余裕のない小型のガスタービンの場合でも、組
立てが容易でコストを低減できる。
【０００７】本発明の好ましい実施形態では、前記燃焼
器の内径側周壁に、前記圧縮機を出た圧縮空気を燃焼器
内に流入させる流入孔が設けられ、燃焼器とその径方向
内側の排気ディフューザとの間に前記流入孔に連通する
圧縮空気の導入空間が形成されている。
器の内径側周壁に、前記圧縮機を出た圧縮空気を燃焼器
内に流入させる流入孔が設けられ、燃焼器とその径方向
内側の排気ディフューザとの間に前記流入孔に連通する
圧縮空気の導入空間が形成されている。
【０００８】このように構成した場合には、燃焼器の内
径側周壁と排気ディフーザとの間に介在する圧縮空気導
入空間のために、燃焼器の熱が排気ディフーザに逃げに
くくなるので、燃焼器と排気ディフューザの一体化によ
る熱効率の低下はほぼ防止される。
径側周壁と排気ディフーザとの間に介在する圧縮空気導
入空間のために、燃焼器の熱が排気ディフーザに逃げに
くくなるので、燃焼器と排気ディフューザの一体化によ
る熱効率の低下はほぼ防止される。
【０００９】また、本発明の好ましい実施形態では、さ
らに、前記圧縮機を出た圧縮空気と前記タービンを出た
排気ガスとの間で熱交換を行う熱交換器がガスタービン
後部の排ガスの出口側に連結され、前記熱交換器に排ガ
スを流入させる排ガス流入ダクトが熱交換器の前方に突
出して設けられており、前記排気ディフューザの後端部
に接続されている。
らに、前記圧縮機を出た圧縮空気と前記タービンを出た
排気ガスとの間で熱交換を行う熱交換器がガスタービン
後部の排ガスの出口側に連結され、前記熱交換器に排ガ
スを流入させる排ガス流入ダクトが熱交換器の前方に突
出して設けられており、前記排気ディフューザの後端部
に接続されている。
【００１０】このように構成した場合には、排気ディフ
ューザの後端部に接続される排ガス流入ダクトを短くで
きる。したがって、予め排ガス流入ダクトが装着された
熱交換器をガスタービン後部の排ガスの出口側に連結す
る際に、排ガス流入ダクトの排気ディフューザに対する
取付け精度、つまり、ガスタービンの軸心に対する排ガ
ス流入ダクトの取付け精度が向上する。
ューザの後端部に接続される排ガス流入ダクトを短くで
きる。したがって、予め排ガス流入ダクトが装着された
熱交換器をガスタービン後部の排ガスの出口側に連結す
る際に、排ガス流入ダクトの排気ディフューザに対する
取付け精度、つまり、ガスタービンの軸心に対する排ガ
ス流入ダクトの取付け精度が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施形態
について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の
一実施形態であるガスタービンの縦断面図を示す。この
ガスタービン１では、その後部の排ガスＥの出口側に熱
交換器３が連結されている。
について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の
一実施形態であるガスタービンの縦断面図を示す。この
ガスタービン１では、その後部の排ガスＥの出口側に熱
交換器３が連結されている。
【００１２】ガスタービン１は、遠心式圧縮機４と、こ
の圧縮機４の後端に固定されたタービン６と、このター
ビン６の径方向外方に位置する環状の燃焼器７とを有す
る。圧縮機４は、吸気通路８から導入される空気ＩＡを
圧縮して、その圧縮空気Ａをガスタービン１の後部に連
結された熱交換器３を経て燃焼器７に供給するものであ
り、タービン６によって駆動される。燃焼器７は、ガス
または液体の燃料Ｆを燃焼器７内の燃焼室９に噴射する
燃料ノズル１０を有し、その燃料Ｆが熱交換器３を経て
燃焼室９内に送給されてくる圧縮空気Ａと混合されて燃
焼する。その高温高圧の燃焼ガスＧはタービンノズル１
１を通ってタービン６に送られ、燃焼ガスＧのエネルギ
によりタービン６が駆動される。前記燃焼器７は環状の
ものであり、前記ガスタービン１の回転軸心Ｃ１と同芯
に配置されている。この燃焼器７の燃料ノズル１０は１
つだけ設ける場合もあるが、燃焼器７の周囲に複数個分
配して設けてもよい。前記圧縮機４の前端には、負荷が
連結される。
の圧縮機４の後端に固定されたタービン６と、このター
ビン６の径方向外方に位置する環状の燃焼器７とを有す
る。圧縮機４は、吸気通路８から導入される空気ＩＡを
圧縮して、その圧縮空気Ａをガスタービン１の後部に連
結された熱交換器３を経て燃焼器７に供給するものであ
り、タービン６によって駆動される。燃焼器７は、ガス
または液体の燃料Ｆを燃焼器７内の燃焼室９に噴射する
燃料ノズル１０を有し、その燃料Ｆが熱交換器３を経て
燃焼室９内に送給されてくる圧縮空気Ａと混合されて燃
焼する。その高温高圧の燃焼ガスＧはタービンノズル１
１を通ってタービン６に送られ、燃焼ガスＧのエネルギ
によりタービン６が駆動される。前記燃焼器７は環状の
ものであり、前記ガスタービン１の回転軸心Ｃ１と同芯
に配置されている。この燃焼器７の燃料ノズル１０は１
つだけ設ける場合もあるが、燃焼器７の周囲に複数個分
配して設けてもよい。前記圧縮機４の前端には、負荷が
連結される。
【００１３】前記圧縮機４の出口側には、圧縮空気Ａの
静圧を高めるためのディフューザ１２が配置されてい
る。このディフューザ１２は、燃焼器７とともに、前記
吸気通路８を形成する吸気ハウジング１３の後端部に、
図２に示すように、複数のノックピン４５で位置決めし
た状態で、複数のボルトからなる締結部材１６により取
り付けられている。ディフューザ１２は、環状の壁部材
１２ａの前面に多数の翼体１２ｂを固定したものであ
る。前記吸気ハウジング１３は、圧縮機４、燃焼器７お
よびタービン６を収容したメインハウジング２０に複数
のボルト４６によって連結されている。
静圧を高めるためのディフューザ１２が配置されてい
る。このディフューザ１２は、燃焼器７とともに、前記
吸気通路８を形成する吸気ハウジング１３の後端部に、
図２に示すように、複数のノックピン４５で位置決めし
た状態で、複数のボルトからなる締結部材１６により取
り付けられている。ディフューザ１２は、環状の壁部材
１２ａの前面に多数の翼体１２ｂを固定したものであ
る。前記吸気ハウジング１３は、圧縮機４、燃焼器７お
よびタービン６を収容したメインハウジング２０に複数
のボルト４６によって連結されている。
【００１４】タービン６の入口側にはタービンノズル１
１が配置されている。このタービンノズル１１は、ノズ
ル本体１１ａに、タービンブレード６１の外径側を覆う
タービンシュラウド１１ｂと、ノズル本体１１ａから外
径側に延びる取付部１１ｃとを、セラミックで一体形成
したものであり、その取付部１１ｃが、吸気ハウジング
１３に締結されるディフューザ１２と燃焼器７との間で
挟むことにより、吸気ハウジング１３に着脱自在に取り
付けられている。
１が配置されている。このタービンノズル１１は、ノズ
ル本体１１ａに、タービンブレード６１の外径側を覆う
タービンシュラウド１１ｂと、ノズル本体１１ａから外
径側に延びる取付部１１ｃとを、セラミックで一体形成
したものであり、その取付部１１ｃが、吸気ハウジング
１３に締結されるディフューザ１２と燃焼器７との間で
挟むことにより、吸気ハウジング１３に着脱自在に取り
付けられている。
【００１５】圧縮機４とタービン６との間には、両者間
をシールするシール部材３３が設けられている。このシ
ール部材３３は、その外径端部がボルト４７でディフュ
ーザ１２に取り付けられている。
をシールするシール部材３３が設けられている。このシ
ール部材３３は、その外径端部がボルト４７でディフュ
ーザ１２に取り付けられている。
【００１６】また、前記タービン６からの排ガスＥを導
出する排気ディフューザ１７は、前記燃焼器７よりもガ
スタービン１の径方向内側に配置されている。この排気
ディフューザ１７は、燃焼器７の内径側周壁７ａとの合
わせ面６３で溶接して、燃焼器７に固着されて一体化さ
れている。なお、溶接に代えて、燃焼器７と排気ディフ
ューザ１７を鋳造で一体形成してもよい。前記内径側周
壁７ａの前端は、リング状のシール部材６５を介してタ
ービンシュラウド１１ｂに接続されている。
出する排気ディフューザ１７は、前記燃焼器７よりもガ
スタービン１の径方向内側に配置されている。この排気
ディフューザ１７は、燃焼器７の内径側周壁７ａとの合
わせ面６３で溶接して、燃焼器７に固着されて一体化さ
れている。なお、溶接に代えて、燃焼器７と排気ディフ
ューザ１７を鋳造で一体形成してもよい。前記内径側周
壁７ａの前端は、リング状のシール部材６５を介してタ
ービンシュラウド１１ｂに接続されている。
【００１７】図１の熱交換器３は、ガスタービン１のタ
ービン６を出た高温の排ガスＥと、ガスタービン１の圧
縮機４を出た低温の圧縮空気Ａとの間で熱交換を行うも
のであり、横断面円形の熱交換器ハウジング１８の内方
に、図３に示す横断面矩形の熱交換用コア１９を収納し
て構成される。このコア１９は、低温の圧縮空気Ａが流
れる第１通路２１と、高温の排ガスＥが流れる第２通路
２２とを仕切る複数の平坦な伝熱プレート２３を所定の
間隔で平行に配置して構成される。伝熱プレート２３
は、Ｓ方向から見た側面視で、熱交換器ハウジング１８
の軸心Ｃ２と平行に延びている。これにより、伝熱プレ
ート２３を挟んで第１通路２１と第２通路２２が交互に
配置されている。ガスタービン１の回転軸心Ｃ１（図
１）と熱交換器ハウジング１８の軸心Ｃ２とは一致して
いる。
ービン６を出た高温の排ガスＥと、ガスタービン１の圧
縮機４を出た低温の圧縮空気Ａとの間で熱交換を行うも
のであり、横断面円形の熱交換器ハウジング１８の内方
に、図３に示す横断面矩形の熱交換用コア１９を収納し
て構成される。このコア１９は、低温の圧縮空気Ａが流
れる第１通路２１と、高温の排ガスＥが流れる第２通路
２２とを仕切る複数の平坦な伝熱プレート２３を所定の
間隔で平行に配置して構成される。伝熱プレート２３
は、Ｓ方向から見た側面視で、熱交換器ハウジング１８
の軸心Ｃ２と平行に延びている。これにより、伝熱プレ
ート２３を挟んで第１通路２１と第２通路２２が交互に
配置されている。ガスタービン１の回転軸心Ｃ１（図
１）と熱交換器ハウジング１８の軸心Ｃ２とは一致して
いる。
【００１８】前記コア１９の後部の側面には、圧縮空気
Ａを前記第１通路２１に流入させる第１流入口２４が設
けられる。また、コア１９の前部の側面には、第１通路
２１を通って若干高温となった圧縮空気Ａの流出口２５
が設けられる。
Ａを前記第１通路２１に流入させる第１流入口２４が設
けられる。また、コア１９の前部の側面には、第１通路
２１を通って若干高温となった圧縮空気Ａの流出口２５
が設けられる。
【００１９】図１に示すように、コア１９と熱交換器ハ
ウジング１８との間には、圧縮空気Ａをコア１９の前方
からコア１９の側面を通って前記第１流入口２４に導入
する導入路２６の主部２６ａが形成されている。ガスタ
ービン１のメインハウジング２０と、熱交換器３の熱交
換器ハウジング１８とは、接続ケーシング１４で接続さ
れており、この接続ケーシング１４の前面に、圧縮空気
Ａを前記導入路２６の入口部２６ｂに流入させる第２流
入口２７が形成されている。前記メインハウジング２０
と、タービン６の径方向外方に配置された環状の燃焼器
７との間には、圧縮機４を出た圧縮空気Ａを前記第２流
入口２７へ導く圧縮空気通路１５が形成されている。
ウジング１８との間には、圧縮空気Ａをコア１９の前方
からコア１９の側面を通って前記第１流入口２４に導入
する導入路２６の主部２６ａが形成されている。ガスタ
ービン１のメインハウジング２０と、熱交換器３の熱交
換器ハウジング１８とは、接続ケーシング１４で接続さ
れており、この接続ケーシング１４の前面に、圧縮空気
Ａを前記導入路２６の入口部２６ｂに流入させる第２流
入口２７が形成されている。前記メインハウジング２０
と、タービン６の径方向外方に配置された環状の燃焼器
７との間には、圧縮機４を出た圧縮空気Ａを前記第２流
入口２７へ導く圧縮空気通路１５が形成されている。
【００２０】ガスタービン１のメインハウジング２０と
接続ケーシング１４は一体形成してもよい。
接続ケーシング１４は一体形成してもよい。
【００２１】さらに、熱交換器３の前面には、前記導入
路２６の内径側に、熱交換器３の流出口２５からの圧縮
空気Ａをガスタービン１の燃焼器７に導く燃焼器向け導
出路２８が形成され、この導出路２８の内径側に、ガス
タービン１のタービン６を出た排ガスＥをコア１９の第
２通路２２に流入させる排ガス流入ダクト２９が形成さ
れている。すなわち、接続ケーシング１４の内径側に隔
壁４１が、さらにその内径側に排ガスＥを熱交換器３に
流入させる排ガス流入ダクト２９が設けられて、三重管
構造となっている。排ガス流入ダクト２９は、図２に示
すように、その前端部を前記排気ディフューザ１７の後
端外周に、例えばリング状のシール部材６６を介して接
続させることで、排気ディフューザ１７の後端部に連結
されている。
路２６の内径側に、熱交換器３の流出口２５からの圧縮
空気Ａをガスタービン１の燃焼器７に導く燃焼器向け導
出路２８が形成され、この導出路２８の内径側に、ガス
タービン１のタービン６を出た排ガスＥをコア１９の第
２通路２２に流入させる排ガス流入ダクト２９が形成さ
れている。すなわち、接続ケーシング１４の内径側に隔
壁４１が、さらにその内径側に排ガスＥを熱交換器３に
流入させる排ガス流入ダクト２９が設けられて、三重管
構造となっている。排ガス流入ダクト２９は、図２に示
すように、その前端部を前記排気ディフューザ１７の後
端外周に、例えばリング状のシール部材６６を介して接
続させることで、排気ディフューザ１７の後端部に連結
されている。
【００２２】図１に示す熱交換器３の後面では、コア１
９の後端部が熱交換器ハウジング１８の後端板３１に固
定され、その後端板３１に、第２通路２２を通った排ガ
スＥを外部後方へ排出する排気口３０が形成されてい
る。
９の後端部が熱交換器ハウジング１８の後端板３１に固
定され、その後端板３１に、第２通路２２を通った排ガ
スＥを外部後方へ排出する排気口３０が形成されてい
る。
【００２３】熱交換器ハウジング１８の前端部は、第１
フランジ３２に溶接で固定されている。この第１フラン
ジ３２は、コア１９の前部を熱交換器ハウジング１８に
支持するもので、周方向に並ぶ複数の圧縮空気導入口３
４が形成されている。
フランジ３２に溶接で固定されている。この第１フラン
ジ３２は、コア１９の前部を熱交換器ハウジング１８に
支持するもので、周方向に並ぶ複数の圧縮空気導入口３
４が形成されている。
【００２４】一方、接続ケーシング１４の後端部には第
２フランジ３５が溶接で固定されており、これら第１お
よび第２フランジ３５がボルト３７およびナット３８で
締結されることにより、ケーシング１４と熱交換器ハウ
ジング１８とが連結されている。
２フランジ３５が溶接で固定されており、これら第１お
よび第２フランジ３５がボルト３７およびナット３８で
締結されることにより、ケーシング１４と熱交換器ハウ
ジング１８とが連結されている。
【００２５】また、図２に示すように、前記燃焼器７の
内径側周壁７ａには、前記圧縮機４から前記熱交換器３
を経て前記導出路２８に送られてくる圧縮空気Ａを燃焼
室９内に流入させる複数の流入孔３９が設けられ、さら
に燃焼器７と排気ディフューザ１７との間に前記流入孔
３９に連通する圧縮空気Ａの導入空間４０が形成されて
いる。導入空間４０は複数の隔壁７３により周方向に複
数の空間に分割されているが、隔壁７３を割愛して、円
環状の空間としてもよい。
内径側周壁７ａには、前記圧縮機４から前記熱交換器３
を経て前記導出路２８に送られてくる圧縮空気Ａを燃焼
室９内に流入させる複数の流入孔３９が設けられ、さら
に燃焼器７と排気ディフューザ１７との間に前記流入孔
３９に連通する圧縮空気Ａの導入空間４０が形成されて
いる。導入空間４０は複数の隔壁７３により周方向に複
数の空間に分割されているが、隔壁７３を割愛して、円
環状の空間としてもよい。
【００２６】図１に示すガスタービン１では、熱交換器
３により、ガスタービン１の圧縮機４を出た圧縮空気Ａ
と、ガスタービン１のタービン６を出た排ガスＥとの間
で熱交換が行われ、高温化された圧縮空気Ａがガスター
ビン１の燃焼器７に導かれるので、ガスタービン１の熱
効率が向上する。
３により、ガスタービン１の圧縮機４を出た圧縮空気Ａ
と、ガスタービン１のタービン６を出た排ガスＥとの間
で熱交換が行われ、高温化された圧縮空気Ａがガスター
ビン１の燃焼器７に導かれるので、ガスタービン１の熱
効率が向上する。
【００２７】上記構成において、このガスタービン１で
は、タービン６からの排ガスＥを導出する排気ディフュ
ーザ１７が、燃焼器７よりもガスタービン１の径方向内
側に位置し、燃焼器７と一体化されている。したがっ
て、ガスタービン１の軸心Ｃ１に対する排気ディフュー
ザ１７の取付け精度が低下しない。しかも、排気ディフ
ューザ１７と燃焼器７が一体化されているので、スペー
スに余裕のない小型のガスタービン１の場合でも、組立
てが容易でコストを低減できる。
は、タービン６からの排ガスＥを導出する排気ディフュ
ーザ１７が、燃焼器７よりもガスタービン１の径方向内
側に位置し、燃焼器７と一体化されている。したがっ
て、ガスタービン１の軸心Ｃ１に対する排気ディフュー
ザ１７の取付け精度が低下しない。しかも、排気ディフ
ューザ１７と燃焼器７が一体化されているので、スペー
スに余裕のない小型のガスタービン１の場合でも、組立
てが容易でコストを低減できる。
【００２８】また、このガスタービン１では、タービン
６の外周を覆うタービンシュラウド１１ｂと燃焼器７と
が、ディフューザ１２を介してガスタービン１の吸気ハ
ウジング１３に支持されているから、タービンシュラウ
ド１１ｂと燃焼器７との芯出し精度が向上するので、両
者間のシール部材６５の装着が容易になる。
６の外周を覆うタービンシュラウド１１ｂと燃焼器７と
が、ディフューザ１２を介してガスタービン１の吸気ハ
ウジング１３に支持されているから、タービンシュラウ
ド１１ｂと燃焼器７との芯出し精度が向上するので、両
者間のシール部材６５の装着が容易になる。
【００２９】また、このガスタービン１では、燃焼器７
の内径側周壁７ａに、圧縮機４を出た圧縮空気Ａを燃焼
器７内に流入させる流入孔３９が設けられ、燃焼器７と
排気ディフューザ１７との間に前記流入孔３９に連通す
る圧縮空気Ａの導入空間４０が形成されているので、燃
焼器７の熱が排気ディフューザ１７に逃げにくくなり、
両者７，１７の一体化による熱効率の低下がほぼ防止さ
れる。
の内径側周壁７ａに、圧縮機４を出た圧縮空気Ａを燃焼
器７内に流入させる流入孔３９が設けられ、燃焼器７と
排気ディフューザ１７との間に前記流入孔３９に連通す
る圧縮空気Ａの導入空間４０が形成されているので、燃
焼器７の熱が排気ディフューザ１７に逃げにくくなり、
両者７，１７の一体化による熱効率の低下がほぼ防止さ
れる。
【００３０】さらに、このガスタービン１では、圧縮機
４を出た圧縮空気Ａとタービン６を出た排気ガスＥとの
間で熱交換を行う熱交換器３がガスタービン１後部の排
ガスＥの出口側に連結され、熱交換器３に排ガスＥを流
入させる排ガス流入ダクト２９が排気ディフューザ１７
の後端部に直接接続されているから、排ガス流入ダクト
２９が短いもので済むので、予め排ガス流入ダクト２９
が装着された熱交換器３をガスタービン後部の排ガスの
出口側に連結する、つまりメインハウジング２０の後端
に連結する際に、排ガス流入ダクト２９の排気ディフュ
ーザ１７に対する取付け精度、すなわち、ガスタービン
１の軸心Ｃ１に対する排ガス流入ダクト２９の取付け精
度が向上する。
４を出た圧縮空気Ａとタービン６を出た排気ガスＥとの
間で熱交換を行う熱交換器３がガスタービン１後部の排
ガスＥの出口側に連結され、熱交換器３に排ガスＥを流
入させる排ガス流入ダクト２９が排気ディフューザ１７
の後端部に直接接続されているから、排ガス流入ダクト
２９が短いもので済むので、予め排ガス流入ダクト２９
が装着された熱交換器３をガスタービン後部の排ガスの
出口側に連結する、つまりメインハウジング２０の後端
に連結する際に、排ガス流入ダクト２９の排気ディフュ
ーザ１７に対する取付け精度、すなわち、ガスタービン
１の軸心Ｃ１に対する排ガス流入ダクト２９の取付け精
度が向上する。
【００３１】なお、前記実施形態では、燃焼器７が環状
である場合を示したが、これに限らず、例えば単管式の
燃焼器およびそのスクロールを持つたガスタービンにも
本発明を適用できる。
である場合を示したが、これに限らず、例えば単管式の
燃焼器およびそのスクロールを持つたガスタービンにも
本発明を適用できる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明のガスタービンに
よれば、燃焼器はガスタービンの回転軸心と同芯の環状
であり、タービンからの排ガスを滑らかに減速させなが
ら導出する排気ディフューザが、タービンの外径側を覆
うタービンシュラウドとは別体の燃焼器よりもガスター
ビンの径方向内側に位置し、燃焼室を形成する燃焼器と
一体形成されているから、部品点数が少なくなり、小型
のガスタービンの場合でも組立てが容易で、コストの低
減が可能となる。
よれば、燃焼器はガスタービンの回転軸心と同芯の環状
であり、タービンからの排ガスを滑らかに減速させなが
ら導出する排気ディフューザが、タービンの外径側を覆
うタービンシュラウドとは別体の燃焼器よりもガスター
ビンの径方向内側に位置し、燃焼室を形成する燃焼器と
一体形成されているから、部品点数が少なくなり、小型
のガスタービンの場合でも組立てが容易で、コストの低
減が可能となる。
【図１】本発明の位置実施形態に係るガスタービンの縦
断面図である。
断面図である。
【図２】同ガスタービンの要部拡大断面図である。
【図３】同ガスタービンの熱交換器におけるコアの斜視
図である。
図である。
【図４】従来例の縦断面図である。
１…ガスタービン、３…熱交換器、４…圧縮機、６…タ
ービン、７…燃焼器、７ａ…内径側周壁、１１…タービ
ンノズル、１１ｂ…タービンシュラウド、１２…ディフ
ューザ、１３…吸気ハウジング、１７…排気ディフュー
ザ、１８…熱交換器ハウジング、２０…メインハウジン
グ、２９…排ガス流入ダクト、３９…流入孔、４０…導
入空間、Ａ…圧縮空気、Ｅ…排ガス
ービン、７…燃焼器、７ａ…内径側周壁、１１…タービ
ンノズル、１１ｂ…タービンシュラウド、１２…ディフ
ューザ、１３…吸気ハウジング、１７…排気ディフュー
ザ、１８…熱交換器ハウジング、２０…メインハウジン
グ、２９…排ガス流入ダクト、３９…流入孔、４０…導
入空間、Ａ…圧縮空気、Ｅ…排ガス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ２３Ｒ 3/02 Ｆ２３Ｒ 3/02
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02C 1/00 - 9/58
F23R 3/00 - 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 遠心式圧縮機、燃焼器およびタービンを
備えたガスタービンであって、前記燃焼器はガスタービ
ンの回転軸心と同芯の環状であり、前記タービンからの
排ガスを滑らかに減速させながら導出する排気ディフュ
ーザが、タービンの外径側を覆うタービンシュラウドと
は別体の前記燃焼器よりもガスタービンの径方向内側に
位置し、燃焼室を形成する燃焼器と一体形成、または燃
焼器における前記径方向内側に位置する内径側周壁に固
着されているガスタービン。 - 【請求項２】 請求項１において、前記燃焼器の内径側
周壁に、前記圧縮機を出た圧縮空気を燃焼器内に流入さ
せる流入孔が設けられ、燃焼器とその径方向内側の排気
ディフューザとの間に前記流入孔に連通する圧縮空気の
導入空間が形成されているガスタービン。 - 【請求項３】 請求項１または２において、さらに、 前記圧縮機を出た圧縮空気と前記タービンを出た排ガス
との間で熱交換を行う熱交換器がガスタービン後部の排
ガスの出口側に連結され、 前記熱交換器に排ガスを流入させる排ガス流入ダクトが
熱交換器の前方に突出して設けられており、前記排気デ
ィフューザの後端部に接続されているガスタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327671A JP3526440B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 排気ディフューザ一体型燃焼器を持つガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327671A JP3526440B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 排気ディフューザ一体型燃焼器を持つガスタービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002130678A JP2002130678A (ja) | 2002-05-09 |
| JP3526440B2 true JP3526440B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=18804644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000327671A Expired - Fee Related JP3526440B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 排気ディフューザ一体型燃焼器を持つガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3526440B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090162139A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | General Electric Company | Thermally Insulated Flange Bolts |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000327671A patent/JP3526440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002130678A (ja) | 2002-05-09 |
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