JP3631998B2

JP3631998B2 - Exhaust silencer

Info

Publication number: JP3631998B2
Application number: JP2001396605A
Authority: JP
Inventors: 川彰山; 嶋孝幸長
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JP2002201916A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はガスタービンの吸排気サイレンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガスタービンは高効率のコンバインドサイクル発電プラントの脚光とともに大型化し、吸排気風量が増大している。図１３は上記コンバインドサイクル発電プラントの概略構成を示す図であって、コンプレッサ１で加圧された空気は燃焼器２に送られ高温高圧のガスとなりガスタービン３に供給され、ガスタービン３が駆動され、その出力によって発電機４が駆動される。
【０００３】
ガスタービン３の排気はサイレンサ５を通って排ガスボイラ６に導入され、その後煙突７を経て大気中に放出される。一方、上記排ガスボイラ６で発生した蒸気は蒸気タービン８に供給され、蒸気タービン８を駆動し、そこで発生した出力によって発電機９が駆動される。
【０００４】
ところで、上記コンバインドサイクル発電プラントにおけるガスタービンにおいては、高効率化のための入口温度の高温化に伴ない排気温度の上昇も進んでおり、ガスタービン出口ではガス温度が６５０℃以上にもなる。また、ガスタービンの大容量化と共にガスタービン出口の騒音及びエネルギレベルが大きくなり、ガスタービン出口では１３０ｄＢにもなるため、上述のようにガスタービンの出口には排気サイレンサが設けられている。
【０００５】
しかし、温度上昇、大形化による信頼性の低下が起り、特にガスタービンの排気ダクト内に設置される排気サイレンサについては、高温大風量に対する信頼性、耐久性の向上が要求されてきている。
【０００６】
さらに、従来のガスタービンは非常電源設備としての役割の比重が高かったが、蒸気タービンと組合わせた高効率のコンバインドサイクル発電プラントの運用の高まりと共に、従来火力や原子力発電に比べて高効率のコンバインドサイクル発電プラントは起動特性に優れている関係から、負荷追従形のＤＳＳ（毎日の起動停止）運用される傾向にある。このようなことから、前記排気サイレンサについては、毎日の起動停止に伴なう熱伸縮や大きな流速分布をもつガスタービンの排ガス流等に耐え得る構造とする必要がある。
【０００７】
従来ガスタービンの排ガスサイレンサは、図１４の（ａ），（ｂ）に示すように、排気ダクト１０内に多数個のサイレンサパネル１１が互いに間隔を設けて互いに平行に且つガス流と平行に立設されている。各サイレンサパネル１１は、図１５に示すように、その形枠を形成する耐熱性のある鋼板の骨組み材１２内に吸音材ブロック１３を挿入し、その骨組み材１２の両側に耐熱性がある鋼板に孔開けした多孔板１４を装着するとともに、先端部に空気抵抗を下げるためのブルノーズ１５を装着することによって構成されている。
【０００８】
ところで、排気サイレンサは、ガスタービン起動停止時の急激な温度変化のために、排ガスに直接晒される多孔板とサイレンサパネル内の吸音材に囲まれた骨組み材との間で短時間にサイレンサパネル内に熱伸び差が生じる。この熱伸び差により熱応力が発生し、排ガスに直接晒される多孔板は座屈を生じ、多孔板の穴の間を剪断する亀裂や多孔板と骨組み材との溶接部の亀裂が発生しやすく、さらに骨組み材自身も吸音材に囲まれた部位と排ガスに晒される周囲の骨組み材との間にも温度差があり、サイレンサパネルの変形が生じ、多孔板の亀裂や多孔板と骨組み材との溶接部の亀裂が促進される等の問題がある。
【０００９】
このため、ガスタービン排ガス温度の高温化にともない、短時間に発生する多孔板とサイレンサパネル内部の吸音材に囲まれた骨組み材との熱伸び差を軽減するために、サイレンサパネルの厚みが従来に比べて薄くなる傾向にあり、さらにサイレンサパネル間のガス通路部の寸法は、減音特性によってはサイレンサパネルの厚みの半分程度と狭く、例えば１００ｍｍ以下とする必要があることもある。
【００１０】
図１６は、従来のサイレンサパネルの設置部の構成を示す断面図であり、サイレンサダクト外板２０の内面には断熱材２１を介してサイレンサダクト内板２２が配設されている。サイレンサダクト内板２２の上面には断面Ｌ字状の一対のガイドレール２３がサイレンサパネル１１の厚さに対応する間隔を設けて配設され、サイレンサダクト外板２０から立設されているスタッド２４及びナット２５によって固定されており、さらに上記ガイドレール２３の対向面側にそれぞれ固着された断面Ｌ字状の一対の支持片２６上にサイレンサパネル１１の下部が介装支承されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構成のものでは、互いに隣接するサイレンサパネル１１間には、各サイレンサパネル１１を案内するガイドレール２３があるので、サイレンサパネルとサイレンサパネルとの間のガス通路部幅寸法を縮小することが困難である。また、サイレンサパネルの自重をサイレンサダクト内板２２を介してサイレンサダクト外板２０に伝達している関係上、互いに隣接する内板の重ね合わせ部でかつサイレンサパネルの荷重の働く部位では、高温化にともない大きくなった運転時の内板の熱伸びを十分吸収することができず内板の熱伸びが拘束されるため、当該部に熱応力が発生し内板に変形、亀裂が発生する可能性がある。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑み、サイレンサパネルの支持方法の改善及びサイレンサパネルの骨組み材の熱伸び差に起因する熱応力の低減が可能な排気サイレンサを得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、高温ダクト内に複数枚のサイレンサパネルを配列したスプリッタ形の排気サイレンサにおいて、互いに隣接するサイレンサパネル間のガス通路部上下面に、サイレンサパネルの長手方向に沿って延び、隣接するサイレンサパネルの対向縁部を案内支持するガイドレールを設けるとともに、そのガイドレールを、サイレンサダクト外板に取り付けられた複数の支持柱に装着し、上記ガイドレールと支持柱との間にサイレントダクト内板を介在せしめたことを特徴とする。
【００１４】
また、第２の発明は、サイレンサダクト外板に取り付けられた複数の支持柱の第１の支持面に、サイレンサダクト内板を面方向に或程度摺動可能に支持させるとともに、上記サイレンサダクト内板に穿設された開口を経てサイレンサダクト内板の内面側に突出する支持柱の第２の支持面に、ガイドレールをその長手方向に摺動可能に装着したことを特徴とする。
【００１５】
第３の発明は、高温ダクト内に複数枚のサイレンサパネルを配列したスプリッタ形の排気サイレンサにおいて、サイレンサパネル内部の骨組み材を構成する垂直部材を、水平部材に固設された連結片に対して長孔及びピンを介して上下方向に摺動可能に結合し、前記垂直部材の熱膨張を前記水平部材で拘束しないようにしたことを特徴とする。
【００１６】
第４の発明は、高温ダクト内に複数枚のサイレンサパネルを配列したスプリッタ形の排気サイレンサにおいて、各サイレンサパネル内部の骨組み材に予め複数のスタッドを設けるとともに、このスタッドよりも大きめの孔を多孔板に設けてこのスタッドに係合させる一方、この多孔板の外周部に対応する前記骨組み材には押え板を溶着し、前記骨組み材とこの押え板とで前記多孔板を挟持し、各サイレンサパネルの骨組み材に対して左右両側の多孔板をその面内において摺動可能に装着したことを特徴とする。
【００１７】
【作用】
第１の発明は、互いに隣接するサイレンサパネル間のガス通路部上下面に、ガイドレールを設け、そのガイドレールによって隣接するサイレンサパネルの対向縁部を案内支持するようにしたので、必要に応じてガス通路部の幅寸法を縮小することができ、さらに第２の発明乃至第４に発明においては排気サイレンサダクト内板、骨組み材或いは多孔板等排気サイレンサパネルの運転中の熱伸びが容易に行われ、サイレンサパネルの変形が阻止され、それらの変形、亀裂の発生が防止される。
【００１８】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１９】
図１は本発明の排気サイレンサにおけるサイレンサパネルの側面部分図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、サイレンサパネル３０は縦横の骨組み材３１よってその全体形枠が形成され、排ガス流入側先端部にはブルノーズ３２が装着されており、上記骨組み材３１によって形成された形枠の両側には、多数の小孔３３ａを有する多孔板３３が装着されている。
【００２０】
図３はサイレンサパネルの支持部を構成を示す断面図、図４は当該部の分解斜視図であって、互いに隣接するサイレンサパネル３０間のガス通路部の下方及び上方には、上記通路部の長手方向に沿って複数の支持柱３８がサイレンサダクト外板３９の内面に固着されている。
【００２１】
上記支持柱３８の先端面は第１の支持面３８ａを形成しており、さらにその中央部には第２の支持面３８ｂを形成する円柱状部３８ｃが突設してあり、その第２の支持面３８ｂの中央には取付けボルト４０が突設してある。
【００２２】
一方、サイレンサダクト内板４１には、上記支持柱３８と対応する位置に、上記第２の支持面３８ｂを形成する円柱状部３８ｃの径より大きな径を有する開口４１ａが設けられており、その開口４１ａが支持柱３８の円柱状部３８ｃに嵌装され、第１の支持面３８ａによって上記サイレンサダクト内板４１が支持されている。
【００２３】
上記サイレンサダクト内板４１の上方にはガス通路部に沿ってガイドレール４２が配設されており、各支持柱３８の第２の支持面３８ｂによって支持されている。ガイドレール４２は平板状の支持板部４２ａに、上記ガス通路部の幅と同じ間隙だけ離間し互いに平行に且つガイドレール４２の長手方向に延びる一対の案内板部４２ｂが立設してあり、さらに上記支持板部４２ａには、前記支持柱３８の取付けボルト４０が挿入可能で、ガイドレールの長手方向に延びる長孔４３が穿設されている。
【００２４】
そこで、各支持柱３８の第２の支持面３８ｂに支持されたガイドレール４２は、取付けボルト４０が上記長孔４３内に挿入され、ナット４４を螺着することによって、その長手方向に或程度移動可能としてある。
【００２５】
このようにしてサイレンサダクト内に装着されたガイドレール４２には、それぞれサイレンサパネル３０が案内支持されている。すなわち、互いに隣接するガイドレール４２の互いに対向する位置にある各案内板部４２ｂ間にサイレンサパネル３０が挿入係合され、一方のガイドレール３０の一側にある支持板部４２ａ上にサイレンサパネル３０の一側縁が載置支持され、そのサイレンサパネル３０の他側縁が、互いに隣接しているガイドレールの他方のガイドレールの支持部材４２ａ上に載置支持されている。なお、図３中、符号４４ａはワッシャ、４４ｂはシムである。
【００２６】
しかして、設計上ガス通路部の幅を狭くする必要がある場合には、ガイドレール４２の一対の案内板部４２ｂ間の間隙を狭くするだけで容易に対応することができ、支持柱３８に対するサイレンサダクト内板４１の相対的な移動はサイレンサダクト内板４１の開口と支持柱３８の円柱状部３８ｃとの間隙、及びサイレンサパネルの重量を支持するガイドレール４２が支持柱３８の第２支持面３８ｂで支持されてサイレンサダクト内板４１に直接荷重がかからないことによって自由に行なうことができ、運転中の熱伸びが十分許容される。また、ガイドレール４２の伸びも長孔４３とボルト４０との係合によって許され、サイレンサダクト内板等の熱応力に起因する変形、亀裂等が防止される。
【００２７】
サイレンサパネルの形枠は骨組み部材によって形成され、垂直部材及び水平部材が格子状に結合されているが、特にサイレンサパネルの外周の骨組み材を除いたサイレンサパネル内部の骨組み材の水平部材と垂直部材が交叉する複数個の結合部においては、長辺側となる部材が伸縮可能に連結されている。
【００２８】
図５は上記骨組み材の結合部の斜視図であって、水平部材３１ａと垂直部材３１ｂが格子状に結合されている。水平部材３１ａに対して長辺側となる垂直部材３１ｂは複数の部材３１ｂ１，３１ｂ２から構成されており、上記水平部材３１ａに固設された連結片４５に対して各垂直部材３１ｂ１，３１ｂ２がそれぞれ軸線方向に摺動可能に装着され、垂直部材３１ｂ１に固設されたピン４６が上記連結片４５に形成された長手方向に延びる長孔４７に係合されている。なお、図中符号４８はワッシャである。
【００２９】
しかして、サイレンサパネルの運転中に骨組み材に熱伸びが発生した場合、特に垂直部材３１ｂ１、３１ｂ２が連結片４５に対して伸縮し、他の部材等に対して熱伸び差による熱応力が低減され、多孔板と骨組み材との溶接部等の亀裂が防止される。
【００３０】
図６は本発明におけるサイレンサパネルの他の実施例の側面図、図７はその平断面図であって、骨組み材３１によって形成された形枠の両側面にはそれぞれ多数の小孔３３ａを有する多孔板３３が取り付けられ、その多孔板３３間には吸音材３５が封入されている。
【００３１】
ところで、上記骨組み材３１には複数個のスタッド５０がほぼ等間隙に溶接固定されており、そのスタッド５０に多孔板３３に形成されている大径の孔又は長孔５１が嵌合され、止金５２によってその抜け止めが行なわれ、多孔板３３が骨組み材３１に対して若干摺動可能としてある（図８）。
【００３２】
一方、上記多孔板３３の外周部は押え板５３によって骨組み材３１に圧接支持され、排ガス流の煽りによる多孔板の捲き上がりが発生しないようにしてある。すなわち、多孔板３３の外周部に対応する骨組み材３１には、断面Ｌ字状の押え板５３が溶着されており、骨組み材３１と押え板５３によって形成された間隙内に多孔板３３の外周部が挿入嵌合されている（図９）。この場合、上記間隙の内端部と多孔板３３の外端との間には、上記多孔板３３の熱伸びを許容するための熱伸び代ｌが設けられている。また、多孔板３３はサイレンサパネルに複数枚使用するが、多孔板同士の合わせ部も熱伸びを考慮して重ね合わせスライドできるようにしてある。
【００３３】
しかして、排ガスに直接晒される多孔板３３はガスタービンの起動停止過程で排ガス温度に追従して伸縮するが、前述のように骨組み材３１は直接、多孔板３３を拘束しないように構成されており、多孔板は全方向に自由に延びることができるため、多孔板３３は骨組み材３１との接触面をスライドする。したがって多孔板３３と骨組み材３１との熱膨張差による熱応力の発生が最少限に押えられ、上記熱応力に起因するサイレンサパネルを多孔板の孔間を剪断する亀裂、多孔板の皺寄り等の変形を軽減することができる。
【００３４】
図１０は図７に示すサイレンサパネルの他の実施例を示す図であり、図１１に示すように押え板５３と接する多孔板３３の外周部は孔無し部としてある。また多孔板３３の中央寄りの部分は、骨組み材に溶着された段付きスタッド５４に取付けられている。すなわち段付きスタッド５４には止め金５５を装着し、その止め金５５に多孔板３３を重ね、さらに止め金５６を重ねてその止め金５６が段付きスタッド５４に溶着してある（図１２）。
【００３５】
しかして、この場合、骨組み材への多孔板の取付け作業を容易に行なうことができるとともに、スタッドによりサレインサパネル内部の骨組み材への熱伝導が促進され、多孔板と骨組み材の温度差が低減される。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はサイレンサパネル間のガス通路部の上下面にガイドレールを配設し、そのガイドレールによって隣接するサイレンサパネルの対向縁部を案内支持するようにしたので、必要に応じてガス通路部の幅を縮小することができる。また、サイレンサパネルの骨組み材同士、或はサイレンサダクト内板、ガイドレール、或は多孔板等を骨組み材等に対して或程度、摺動可能に連結することによって運転中の熱伸びを効果的に吸収させることができ、サイレンサパネルの変形を阻止し、溶接部等の亀裂が防止される等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるサイレンサパネルの側面部分図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】本発明におけるサイレンサパネルの支持部の断面図。
【図４】サイレンサパネルの支持部の分解斜視図。
【図５】本発明における骨組み材の連結部の構成を示す斜視図。
【図６】サイレンサパネルの側面図。
【図７】図６に示すサイレンサパネルの横断面図。
【図８】図７のＡ部の拡大図。
【図９】図７のＢ部の拡大図。
【図１０】本発明におけるサイレンサパネルの他の実施例を示す横断面図。
【図１１】図１０のＣ部の拡大図。
【図１２】図１０のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１３】コンバインドサイクルプラントの概略構成を示す図。
【図１４】（ａ）はスプリッタ形サイレンサの平面図、（ｂ）はその平面図。
【図１５】従来のサイレンサパネルの分解斜視図。
【図１６】従来の排ガスサイレンサにおけるサイレンサパネル支持部の縦断面図。
【符号の説明】
３０サイレンサパネル
３１骨組み材
３２ブルノーズ
３３多孔板
３４空胴部
３５吸音材
３８支持柱
３８ａ，３８ｂ第２の支持面
３９サイレンサダクト外板
４１サイレンサダクト内板
４２ガイドレール
４５連結片
４６ピン
４７長孔
５０スタッド
５２止め金
５３押え板
５４段付きスタッド[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an intake and exhaust silencer for a gas turbine.
[0002]
[Prior art]
In recent years, gas turbines have become larger with the limelight of high-efficiency combined cycle power plants, and the intake and exhaust air volume has increased. FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of the above combined cycle power plant, in which the air pressurized by the compressor 1 is sent to the combustor 2 to be supplied to the gas turbine 3 as high-temperature and high-pressure gas, and the gas turbine 3 is driven. Then, the generator 4 is driven by the output.
[0003]
Exhaust gas from the gas turbine 3 is introduced into the exhaust gas boiler 6 through the silencer 5 and then discharged into the atmosphere through the chimney 7. On the other hand, the steam generated in the exhaust gas boiler 6 is supplied to the steam turbine 8 to drive the steam turbine 8, and the generator 9 is driven by the output generated there.
[0004]
By the way, in the gas turbine in the above combined cycle power plant, the exhaust temperature rises with the increase in the inlet temperature for higher efficiency, and the gas temperature at the outlet of the gas turbine reaches 650 ° C. or more. Further, as the capacity of the gas turbine is increased, the noise and energy level at the gas turbine outlet increases, and the gas turbine outlet becomes 130 dB. Therefore, as described above, the exhaust silencer is provided at the gas turbine outlet.
[0005]
However, reliability increases due to temperature rise and size increase, and in particular, an exhaust silencer installed in an exhaust duct of a gas turbine is required to improve reliability and durability with respect to a high temperature and large air volume.
[0006]
In addition, conventional gas turbines have played a major role as emergency power facilities. However, as the operation of high-efficiency combined cycle power plants combined with steam turbines has increased, the efficiency of conventional gas turbines has increased compared to conventional thermal power and nuclear power generation. A combined cycle power plant tends to be operated with a load following type DSS (daily startup / shutdown) because of its excellent startup characteristics. For this reason, the exhaust silencer needs to have a structure that can withstand the heat expansion and contraction associated with the daily start and stop and the exhaust gas flow of a gas turbine having a large flow velocity distribution.
[0007]
As shown in FIGS. 14A and 14B, a conventional exhaust gas silencer of a gas turbine has a large number of silencer panels 11 in the exhaust duct 10 spaced apart from each other and parallel to each other and parallel to the gas flow. It is installed. As shown in FIG. 15, each silencer panel 11 has a heat-absorbing steel material block 13 inserted into a frame material 12 of a heat-resistant steel plate that forms the frame, and a heat-resistant steel plate on both sides of the frame material 12. A perforated plate 14 having a perforated hole is attached, and a bull nose 15 for lowering air resistance is attached to the tip portion.
[0008]
By the way, the exhaust silencer has a short time in the silencer panel between the perforated plate exposed directly to the exhaust gas and the frame material surrounded by the sound absorbing material in the silencer panel due to a sudden temperature change when the gas turbine starts and stops. Causes a difference in thermal elongation. Due to this thermal expansion difference, thermal stress is generated, and the perforated plate exposed directly to the exhaust gas is buckled, and cracks that shear between the holes in the perforated plate and cracks in the welded part between the perforated plate and the frame material are likely to occur. In addition, there is also a temperature difference between the part surrounded by the sound absorbing material and the surrounding frame material exposed to the exhaust gas, the deformation of the silencer panel occurs, the crack of the perforated plate and the perforated plate and the frame material There are problems such as the promotion of cracks in the welds.
[0009]
For this reason, in order to reduce the difference in thermal expansion between the perforated plate that occurs in a short time and the frame material surrounded by the sound absorbing material inside the silencer panel as the gas turbine exhaust gas temperature rises, the thickness of the silencer panel is In addition, the size of the gas passage between the silencer panels may be as narrow as about half the thickness of the silencer panel depending on the sound reduction characteristics, and may need to be, for example, 100 mm or less.
[0010]
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional silencer panel installation portion. A silencer duct inner plate 22 is disposed on the inner surface of the silencer duct outer plate 20 via a heat insulating material 21. A pair of guide rails 23 having an L-shaped cross section are arranged on the upper surface of the silencer duct inner plate 22 with an interval corresponding to the thickness of the silencer panel 11, and studs 24 are erected from the silencer duct outer plate 20. Further, the lower part of the silencer panel 11 is supported on a pair of support pieces 26 having an L-shaped cross section fixed to the opposing surface side of the guide rail 23, respectively.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, since there are guide rails 23 for guiding each silencer panel 11 between the adjacent silencer panels 11, the width of the gas passage section between the silencer panel and the silencer panel can be reduced. Is difficult. In addition, since the dead weight of the silencer panel is transmitted to the silencer duct outer plate 20 via the silencer duct inner plate 22, the temperature of the silencer panel is increased at a portion where the adjacent inner plates overlap and where the load of the silencer panel is applied. As the thermal expansion of the inner plate during operation that has become larger cannot be absorbed sufficiently, the thermal expansion of the inner plate is constrained. Therefore, thermal stress is generated in the part, and the inner plate may be deformed or cracked. There is sex.
[0012]
In view of these points, an object of the present invention is to provide an exhaust silencer capable of improving the method of supporting the silencer panel and reducing the thermal stress due to the difference in thermal expansion of the frame material of the silencer panel.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a splitter type exhaust silencer in which a plurality of silencer panels are arranged in a high-temperature duct, and extends along the longitudinal direction of the silencer panel on the upper and lower surfaces of gas passage portions between adjacent silencer panels. A guide rail is provided for guiding and supporting the opposite edge of the silencer panel to be mounted, and the guide rail is mounted on a plurality of support columns attached to the silencer duct outer plate, and the silent duct is interposed between the guide rail and the support column. It is characterized by interposing an inner plate.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, the silencer duct inner plate is supported by the first support surfaces of the plurality of support pillars attached to the silencer duct outer plate so as to be slidable to some extent in the surface direction. A guide rail is slidably mounted in the longitudinal direction on the second support surface of the support column that protrudes to the inner surface side of the inner plate of the silencer duct through an opening formed in the plate.
[0015]
A third invention is a splitter-type exhaust silencer in which a plurality of silencer panels are arranged in a high-temperature duct, and a vertical member constituting a framework material inside the silencer panel is connected to a connecting piece fixed to a horizontal member. The vertical member is slidably coupled through a long hole and a pin so that the thermal expansion of the vertical member is not restricted by the horizontal member.
[0016]
A fourth invention is a splitter type exhaust silencer in which a plurality of silencer panels are arranged in a high-temperature duct, and a plurality of studs are provided in advance in the framework material inside each silencer panel, and a hole larger than this stud is perforated. While being provided on a plate and engaged with the stud, a presser plate is welded to the frame member corresponding to the outer peripheral portion of the porous plate, and the porous plate is sandwiched between the frame member and the presser plate, and each silencer It is characterized in that perforated plates on both the left and right sides are slidably mounted on the frame of the panel.
[0017]
[Action]
In the first invention, guide rails are provided on the upper and lower surfaces of the gas passage between adjacent silencer panels, and the opposing edges of the adjacent silencer panels are guided and supported by the guide rails. The width dimension of the gas passage portion can be reduced, and in the second to fourth aspects of the invention, the thermal expansion during operation of the exhaust silencer panel such as the exhaust silencer duct inner plate, frame material or perforated plate can be easily performed. Therefore, the silencer panel is prevented from being deformed, and the deformation and cracking are prevented.
[0018]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 is a partial side view of a silencer panel in an exhaust silencer according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and the silencer panel 30 is formed of an overall frame by vertical and horizontal frames 31. A bull nose 32 is attached to the front end of the exhaust gas inflow side, and a porous plate 33 having a large number of small holes 33a is attached to both sides of the form formed by the frame material 31.
[0020]
3 is a cross-sectional view showing the structure of the support portion of the silencer panel, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the portion. Below the gas passage portion between the silencer panels 30 adjacent to each other, A plurality of support columns 38 are fixed to the inner surface of the silencer duct outer plate 39 along the longitudinal direction.
[0021]
The front end surface of the support column 38 forms a first support surface 38a, and a cylindrical portion 38c that forms a second support surface 38b projects from the center of the first support surface 38a. A mounting bolt 40 projects from the center of the support surface 38b.
[0022]
On the other hand, the silencer duct inner plate 41 is provided with an opening 41a having a diameter larger than the diameter of the cylindrical portion 38c forming the second support surface 38b at a position corresponding to the support column 38, The opening 41a is fitted into the cylindrical portion 38c of the support column 38, and the silencer duct inner plate 41 is supported by the first support surface 38a.
[0023]
A guide rail 42 is disposed above the silencer duct inner plate 41 along the gas passage portion, and is supported by the second support surface 38 b of each support column 38. The guide rail 42 has a pair of guide plate portions 42b erected on a flat support plate portion 42a, spaced apart by the same gap as the width of the gas passage portion and extending in parallel with each other and in the longitudinal direction of the guide rail 42, Furthermore, a long hole 43 extending in the longitudinal direction of the guide rail is formed in the support plate portion 42a so that the mounting bolt 40 of the support pillar 38 can be inserted.
[0024]
Therefore, the guide rail 42 supported by the second support surface 38b of each support column 38 has a certain amount in the longitudinal direction when the mounting bolt 40 is inserted into the long hole 43 and the nut 44 is screwed. It is possible to move.
[0025]
The silencer panel 30 is guided and supported by the guide rails 42 mounted in the silencer duct in this way. That is, the silencer panel 30 is inserted and engaged between the guide plate portions 42b of the guide rails 42 that are adjacent to each other, and the silencer panel 30 is placed on the support plate portion 42a on one side of the one guide rail 30. The other side edge of the silencer panel 30 is placed and supported on the support member 42a of the other guide rail of the guide rails adjacent to each other. In FIG. 3, reference numeral 44a is a washer, and 44b is a shim.
[0026]
Therefore, when it is necessary to narrow the width of the gas passage portion by design, it can be easily dealt with by simply narrowing the gap between the pair of guide plate portions 42b of the guide rail 42. The relative movement of the silencer duct inner plate 41 is such that the gap between the opening of the silencer duct inner plate 41 and the columnar portion 38c of the support column 38, and the guide rail 42 that supports the weight of the silencer panel is the second support of the support column 38. It can be performed freely by not being directly loaded on the silencer duct inner plate 41 by being supported by the surface 38b, and thermal expansion during operation is sufficiently allowed. Further, the extension of the guide rail 42 is allowed by the engagement of the elongated hole 43 and the bolt 40, and deformation, cracking, etc. due to thermal stress of the silencer duct inner plate and the like are prevented.
[0027]
The form frame of the silencer panel is formed by a frame member, and the vertical member and the horizontal member are joined in a lattice shape. In particular, the horizontal member and the vertical member of the frame member inside the silencer panel excluding the frame member on the outer periphery of the silencer panel In a plurality of connecting portions intersecting each other, members on the long side are connected to be extendable and contractible.
[0028]
FIG. 5 is a perspective view of the joint portion of the frame material, in which a horizontal member 31a and a vertical member 31b are joined in a lattice shape. The vertical member 31b on the long side with respect to the horizontal member 31a is composed of a plurality of members 31b1 and 31b2, and each of the vertical members 31b1 and 31b2 is connected to the connecting piece 45 fixed to the horizontal member 31a. A pin 46 slidably mounted in the axial direction and fixed to the vertical member 31b1 is engaged with a long hole 47 formed in the connecting piece 45 and extending in the longitudinal direction. In the figure, reference numeral 48 denotes a washer.
[0029]
Thus, when thermal expansion occurs in the frame material during the operation of the silencer panel, the vertical members 31b1 and 31b2 particularly expand and contract with respect to the connecting piece 45 , and the thermal stress due to the differential thermal expansion is reduced with respect to other members and the like. Thus, cracks in the welded portion between the perforated plate and the frame material are prevented.
[0030]
FIG. 6 is a side view of another embodiment of the silencer panel according to the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional plan view thereof. Each side face of the form formed by the frame material 31 has a large number of small holes 33a. A perforated plate 33 is attached, and a sound absorbing material 35 is enclosed between the perforated plates 33.
[0031]
By the way, a plurality of studs 50 are welded and fixed to the frame material 31 at substantially equal gaps, and large-diameter holes or long holes 51 formed in the perforated plate 33 are fitted into the studs 50 to stop. The gold 52 is used to prevent the perforated plate 33 from sliding slightly with respect to the frame material 31 (FIG. 8).
[0032]
On the other hand, the outer peripheral portion of the porous plate 33 is pressed against and supported by the frame material 31 by a presser plate 53 so that the porous plate is not rolled up by the exhaust gas flow. That is, a presser plate 53 having an L-shaped cross section is welded to the frame member 31 corresponding to the outer peripheral part of the porous plate 33, and the outer periphery of the porous plate 33 is inserted into the gap formed by the frame member 31 and the presser plate 53. The part is inserted and fitted (FIG. 9). In this case, a thermal expansion allowance l for allowing thermal expansion of the porous plate 33 is provided between the inner end of the gap and the outer end of the porous plate 33. Further, a plurality of perforated plates 33 are used for the silencer panel, but the mating portion between the perforated plates can be slid and overlapped in consideration of thermal elongation.
[0033]
The porous plate 33 directly exposed to the exhaust gas expands and contracts following the exhaust gas temperature during the start and stop process of the gas turbine. However, as described above, the skeleton 31 is configured not to directly restrain the porous plate 33. Since the perforated plate can freely extend in all directions, the perforated plate 33 slides on the contact surface with the frame material 31. Therefore, the generation of thermal stress due to the thermal expansion difference between the perforated plate 33 and the frame material 31 is suppressed to a minimum, and the silencer panel caused by the thermal stress is sheared between the holes of the perforated plate, and the perforated plate is leaned. Can be reduced.
[0034]
FIG. 10 is a view showing another embodiment of the silencer panel shown in FIG. 7. As shown in FIG. 11, the outer peripheral portion of the porous plate 33 in contact with the presser plate 53 is a holeless portion. Further, the portion near the center of the perforated plate 33 is attached to a stepped stud 54 welded to a frame material. That is, a stopper 55 is attached to the stepped stud 54, the perforated plate 33 is overlaid on the stopper 55, and the stopper 56 is further overlapped to weld the stopper 56 to the stepped stud 54 (FIG. 12). .
[0035]
In this case, the work of attaching the perforated plate to the frame material can be easily performed, and the heat conduction to the frame material inside the salen panel is promoted by the stud, and the temperature difference between the perforated plate and the frame material is increased. Reduced.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the guide rails are arranged on the upper and lower surfaces of the gas passage portion between the silencer panels, and the opposing edges of the adjacent silencer panels are guided and supported by the guide rails. Accordingly, the width of the gas passage portion can be reduced. In addition, heat expansion during operation is effectively achieved by slidably connecting silencer panel frames, or silencer duct inner plates, guide rails, or perforated plates to frame materials. It is possible to absorb the above, and it is possible to prevent the silencer panel from being deformed and to prevent the welded portion from being cracked.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial side view of a silencer panel according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a support portion of the silencer panel according to the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a support portion of the silencer panel.
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a connecting portion of a frame material in the present invention.
FIG. 6 is a side view of the silencer panel.
7 is a cross-sectional view of the silencer panel shown in FIG.
8 is an enlarged view of a portion A in FIG.
9 is an enlarged view of part B in FIG. 7;
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the silencer panel according to the present invention.
11 is an enlarged view of a portion C in FIG.
12 is a sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a combined cycle plant.
14A is a plan view of a splitter type silencer, and FIG. 14B is a plan view thereof.
FIG. 15 is an exploded perspective view of a conventional silencer panel.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a silencer panel support portion in a conventional exhaust gas silencer.
[Explanation of symbols]
30 Silencer panel 31 Frame member 32 Bull nose 33 Perforated plate 34 Cavity 35 Sound absorbing material 38 Support pillars 38a, 38b Second support surface 39 Silencer duct outer plate 41 Silencer duct inner plate 42 Guide rail 45 Connecting piece 46 Pin 47 Long hole 50 Stud 52 Clasp 53 Presser plate 54 Stud with step

Claims

In a splitter-type exhaust silencer in which multiple silencer panels are arranged in a high-temperature duct, it extends along the longitudinal direction of the silencer panel on the upper and lower surfaces of the gas passage between adjacent silencer panels, and the opposite edges of the adjacent silencer panels A guide rail is provided to guide and support the part, and the guide rail is attached to a plurality of support columns attached to the silencer duct outer plate, and the silencer duct inner plate is interposed between the guide rail and the support column. An exhaust silencer characterized by that.

The silencer duct inner plate is supported by a first support surface of a plurality of support pillars attached to the silencer panel outer plate so as to be slidable to some extent in the surface direction, and an opening formed in the silencer duct inner plate 2. The exhaust silencer according to claim 1, wherein a guide rail is slidably mounted in the longitudinal direction on the second support surface of the support column that protrudes to the inner surface side of the inner plate of the silencer duct through the guide.

In a splitter type exhaust silencer in which a plurality of silencer panels are arranged in a high-temperature duct, a vertical member that constitutes the frame material inside the silencer panel is connected to a connecting piece fixed to the horizontal member through a long hole and a pin. An exhaust silencer, wherein the exhaust silencer is slidably coupled in the vertical direction so that thermal expansion of the vertical member is not restricted by the horizontal member .

In a splitter type exhaust silencer in which multiple silencer panels are arranged in a high-temperature duct, a plurality of studs are provided in advance in the frame material inside each silencer panel , and holes larger than the studs are provided in the perforated plate. On the other hand, a presser plate is welded to the frame material corresponding to the outer periphery of the perforated plate, and the perforated plate is sandwiched between the frame material and the presser plate, and the frame material of each silencer panel An exhaust silencer characterized in that the left and right porous plates are slidably mounted within the plane.