JP4672566B2 - Temperature measuring device, combustion monitoring device, and gas turbine - Google Patents

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JP4672566B2 JP2006028310A JP2006028310A JP4672566B2 JP 4672566 B2 JP4672566 B2 JP 4672566B2 JP 2006028310 A JP2006028310 A JP 2006028310A JP 2006028310 A JP2006028310 A JP 2006028310A JP 4672566 B2 JP4672566 B2 JP 4672566B2
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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

本発明は、ガスタービンの燃焼器における燃焼状態を検出する温度計測装置に関するものであり、又、この温度計測装置からの信号により燃焼器における燃焼状態を監視する燃焼監視装置に関するものであり、又、この燃焼監視装置を備えたガスタービンに関する。   The present invention relates to a temperature measuring device for detecting a combustion state in a combustor of a gas turbine, and to a combustion monitoring device for monitoring the combustion state in the combustor based on a signal from the temperature measuring device, and The present invention relates to a gas turbine equipped with this combustion monitoring device.

ガスタービンは、設置された燃焼器における燃焼動作により得られた燃焼ガスを駆動源として、回転駆動する。即ち、ロータに配設された動翼と車室に配設された静翼とによって構成される空間に、燃焼器からの燃焼ガスが供給されることにより、動翼が配設されたロータが回転する。このようなガスタービンにおいて、燃焼器がロータの外周に円環状に複数配設され、この複数の燃焼器全てが、ガスタービンの運転中に正常に動作する必要がある。   The gas turbine is rotationally driven by using a combustion gas obtained by a combustion operation in an installed combustor as a drive source. That is, the combustion gas from the combustor is supplied to the space formed by the moving blades disposed on the rotor and the stationary blades disposed in the passenger compartment, so that the rotor on which the moving blades are disposed. Rotate. In such a gas turbine, a plurality of combustors are annularly arranged on the outer periphery of the rotor, and all of the plurality of combustors must operate normally during operation of the gas turbine.

このため、ガスタービンの運転中には、それぞれ燃焼器に対して、失火や燃料噴射ノズルのつまりなどの異常が発生しているか否かを常に監視している。そして、燃焼器の少なくとも1つに異常が発生したと判断した場合には、即座にガスタービンを自動停止又は緊急停止させて、ガスタービンを保護する(特許文献1参照)。このようにガスタービンを保護するために、燃焼器の燃焼状態を監視しているが、この燃焼器の燃焼状態の監視を行うために、タービンブレード出口(燃焼ガスの流れ方向の下流側)には、燃焼器の個数と同数又はそれ以上の本数の熱電対を円環状に配置している。   For this reason, during operation of the gas turbine, whether or not an abnormality such as misfire or clogging of the fuel injection nozzle has occurred is constantly monitored for each combustor. When it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the combustors, the gas turbine is immediately stopped automatically or emergencyly stopped to protect the gas turbine (see Patent Document 1). In order to protect the gas turbine in this way, the combustion state of the combustor is monitored. In order to monitor the combustion state of the combustor, the turbine blade outlet (downstream in the flow direction of the combustion gas) is monitored. , The same number or more thermocouples as the number of combustors are arranged in an annular shape.

そして、この熱電対で計測したタービンブレード出口における燃焼ガスの温度(ブレードパス温度)に基づいて、燃焼器の燃焼状態が監視される。即ち、仮に何れか1個の燃焼器に異常が発生した場合、この異常燃焼器に該当するブレードパス温度のみが、他の燃焼器に該当するブレードパス温度と比較して、偏差(平均値との差)が大きくなる、もしくは、変化量(変化率)が大きくなる。これにより、異常燃焼器の異常を検知することができる。よって、これらの熱電対のブレードパス温度計測値に基づき、ガスタービン保護信号としてガスタービン自動停止信号又はガスタービン緊急停止信号を出力して、ガスタービンの保護を行うことができる。   The combustion state of the combustor is monitored based on the temperature of the combustion gas (blade path temperature) at the turbine blade outlet measured by the thermocouple. That is, if an abnormality occurs in any one combustor, only the blade path temperature corresponding to this abnormal combustor is compared with the blade path temperature corresponding to the other combustor, and the deviation (average value and Difference) or the amount of change (rate of change) increases. Thereby, the abnormality of the abnormal combustor can be detected. Therefore, the gas turbine can be protected by outputting the gas turbine automatic stop signal or the gas turbine emergency stop signal as the gas turbine protection signal based on the measured value of the blade path temperature of these thermocouples.

このようなガスタービンの保護を行うため、燃焼器の燃焼状態を監視するものとして利用される熱電対は、高温雰囲気から保護されるように保護管に覆われる。この保護管に覆われた熱電対が、ブレードパス温度を計測する温度計測装置として構成され、タービンブレード出口に設置される。即ち、図6の断面図に示すように、温度計測装置100は、ロータ1の外周に設置された最終段となる動翼11の下流側のディフューザ2内部に設置される。この温度計測装置100は、耐熱材で構成された保護管102内に熱電対101を通して形成されることで、熱電対101が高温環境に曝されないように保護される。   In order to protect such a gas turbine, a thermocouple used for monitoring the combustion state of the combustor is covered with a protective tube so as to be protected from a high temperature atmosphere. The thermocouple covered with the protective tube is configured as a temperature measuring device for measuring the blade path temperature, and is installed at the turbine blade outlet. That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 6, the temperature measuring device 100 is installed inside the diffuser 2 on the downstream side of the moving blade 11 that is the final stage installed on the outer periphery of the rotor 1. The temperature measuring device 100 is protected from being exposed to a high temperature environment by being formed through a thermocouple 101 in a protective tube 102 made of a heat-resistant material.

そして、この温度計測装置100は、図6に示すように、ディフューザ2の外周を覆う外車室3から挿入されて、最終段となる動翼11とディフューザ2に設置されたストラットカバー24との間に熱電対101の先端が位置するように設置される。これにより、最終段となる動翼11からの排ガスが熱電対101の先端に流れることで、この排ガスの温度であるブレードパス温度が計測される。
特開2000−163606号公報
As shown in FIG. 6, the temperature measuring device 100 is inserted from the outer casing 3 that covers the outer periphery of the diffuser 2, and between the moving blade 11 that is the final stage and the strut cover 24 installed in the diffuser 2. The thermocouple 101 is installed so that the tip of the thermocouple 101 is positioned at the top. As a result, the exhaust gas from the moving blade 11 at the final stage flows to the tip of the thermocouple 101, whereby the blade path temperature, which is the temperature of the exhaust gas, is measured.
JP 2000-163606 A

このように温度計測装置100が設置されるディフューザ2の内部を流れる排ガスは高温であり、ディフューザ2外部とその温度差が大きくなり、ディフューザ2が熱膨張する。そのため、ガスタービン停止時と駆動時とによって、外車室3とディフューザ2との相対位置が変化する。そして、この温度差によるディフューザ2の各位置が変位することが振動として現れる。よって、この振動による位置変位を吸収するために、ディフューザ2へ温度計測装置100が挿入される部分には、ディフューザ2内外の雰囲気をシールするために、ベローズなどの伸縮継手によるシール部材(不図示)が設置される。   Thus, the exhaust gas flowing inside the diffuser 2 in which the temperature measuring device 100 is installed has a high temperature, and the temperature difference between the diffuser 2 and the outside becomes large, and the diffuser 2 is thermally expanded. Therefore, the relative position of the outer casing 3 and the diffuser 2 changes depending on when the gas turbine is stopped and when it is driven. Then, displacement of each position of the diffuser 2 due to this temperature difference appears as vibration. Therefore, in order to absorb the position displacement due to the vibration, a seal member (not shown) such as a bellows is used to seal the atmosphere inside and outside the diffuser 2 at a portion where the temperature measuring device 100 is inserted into the diffuser 2. ) Is installed.

しかしながら、このようにシール部材を設置したとしても、ディフューザ2に寄る燃焼振動に基づいて、温度計測装置100自身や、この温度計測装置100のディフューザ2への設置位置におけるシール部材に、損傷が発生する。そのため、保護管102が削られることや、熱電対101の素線間の絶縁不良が生じることや、温度計測装置100の取り付け金具が緩んで計測点が正規位置からずれることなどの損傷が生じることによって、温度計測装置100によるブレードパス温度計測値が異常となる可能性がある。   However, even if the seal member is installed in this manner, damage is generated in the temperature measurement device 100 itself or the seal member at the installation position of the temperature measurement device 100 on the diffuser 2 based on the combustion vibration approaching the diffuser 2. To do. Therefore, damage such as the protective tube 102 being cut, insulation failure between the strands of the thermocouple 101 occurs, or the mounting point of the temperature measuring device 100 is loosened and the measurement point is shifted from the normal position. As a result, the blade path temperature measurement value by the temperature measurement device 100 may become abnormal.

このような問題を鑑みて、本発明は、熱振動による損傷を防ぐことのできる構造を備えた温度計測装置を提供することを目的とする。又、このような温度計測装置を備えた燃焼監視装置、及び、この燃焼監視装置により燃焼器の燃焼状態が監視されるガスタービンを提供することを目的とする。   In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a temperature measurement device having a structure capable of preventing damage due to thermal vibration. Moreover, it aims at providing the combustion monitoring apparatus provided with such a temperature measuring device, and the gas turbine by which the combustion state of a combustor is monitored by this combustion monitoring apparatus.

上記目的を達成するために、本発明の温度計測装置は、燃焼器の燃焼ガスにより回転するタービン本体を備えたガスタービンにおいて、前記タービン本体を流れた燃焼ガスを排気するディフューザ内に設置されて、前記タービン本体から排出される燃焼ガス温度を計測する温度計測装置であって、前記タービン本体及び前記ディフューザを覆う車室外部より前記ディフューザ内部に挿入される熱電対と、前記ディフューザの前記車室側の外壁面に支持固定されるとともに、前記熱電対の前記ディフューザ内部に挿入された部分を覆うことで前記熱電対を耐熱保護する保護管と、前記車室を貫通して前記熱電対が挿入される貫通孔と、前記車室外部に設置されて、前記保護管先端に前記熱電対先端を接触させるように押圧するターミナルヘッドと、を備え、前記保護管が、両端を開口部とし、前記ディフューザの前記車室側の外壁面に支持固定されるとともに前記ディフューザ内部に延びる管本体と、前記管本体の前記ディフューザ内部における先端に設置されて前記熱電対の先端に当接されるウェルと、前記ウェルを前記管本体に固定する固定部材と、を備え、前記固定部材がL字断面を円周状に連続させたリング形状であり、前記管本体の前記ディフューザ内部における先端端面と、前記ウェルの前記熱電対と当接する第1端面とが接触し、前記管本体及び前記ウェルそれぞれの側面及び前記ウェルの第1端面の逆側の第2端面と、前記固定部材の内壁面とが接触することで、前記ウェルが前記管本体の先端に固定されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a temperature measuring device according to the present invention is installed in a diffuser for exhausting combustion gas flowing through the turbine body in a gas turbine having a turbine body rotated by combustion gas of a combustor. A temperature measuring device for measuring a temperature of combustion gas discharged from the turbine body, wherein the thermocouple is inserted into the diffuser from outside the casing covering the turbine body and the diffuser, and the casing of the diffuser. A thermotube that is supported and fixed to the outer wall surface of the thermocouple and covers the portion of the thermocouple inserted into the diffuser to protect the thermocouple from heat, and the thermocouple is inserted through the vehicle compartment. And a terminal head which is installed outside the vehicle compartment and presses the tip of the protective tube so as to contact the tip of the thermocouple , Wherein the protective tube, both ends and the opening, a tube body extending within said diffuser while being supported and fixed to the outer wall surface of the casing side of the diffuser, the tip of the diffuser inside the tube body A well that is installed and abutted against the tip of the thermocouple; and a fixing member that fixes the well to the tube body, and the fixing member has a ring shape in which an L-shaped cross section is continuous in a circumferential shape. A tip end surface of the tube body inside the diffuser and a first end surface of the well contacting the thermocouple are in contact with each other, and a side surface of each of the tube body and the well and a side opposite to the first end surface of the well The well is fixed to the distal end of the tube body by contacting the second end surface of the tube and the inner wall surface of the fixing member .

又、このような温度計測装置において、前記熱電対の先端が当接した前記ウェルを前記管本体に固定することで、前記ディフューザ内部での前記熱電対の先端位置を固定する。 Further, in such a temperature measuring device, the tip of the pre-Symbol thermocouple by the wells in contact with fixed to the tube body, to fix the tip position of the thermocouples inside the diffuser.

そして、前記管本体が、前記ディフューザの前記車室側の外壁を貫通して、前記ディフューザの前記車室側の外壁面との当接部分で固定されることで、前記ディフューザ内部と前記ディフューザ外部とをシールするものとしても構わない。   Then, the pipe body penetrates the outer wall of the diffuser on the passenger compartment side and is fixed at a contact portion with the outer wall surface of the diffuser on the passenger compartment side, so that the inside of the diffuser and the outer portion of the diffuser are fixed. It does not matter as a seal.

更に、前記管本体の前記ディフューザの外壁面側の先端端部において、その内壁面が先端に向かって開口面積が広くなる形状として、前記熱電対が前記管本体と接触して損傷することを防ぐものとしても構わない。このとき、前記管本体の前記ディフューザの外壁面側の先端端部において、その内壁面が先端に向かって滑らかに変化する曲面形状としても構わない。   Further, at the tip end portion on the outer wall surface side of the diffuser of the tube body, the inner wall surface has a shape in which the opening area increases toward the tip, thereby preventing the thermocouple from coming into contact with the tube body and being damaged. It does n’t matter. At this time, the inner wall surface may have a curved surface shape that smoothly changes toward the distal end at the distal end portion on the outer wall surface side of the diffuser of the pipe body.

前記熱電対において、前記管本体の前記ディフューザの外壁面側の先端端部近傍位置に対応する部分に対して硬化材料をコーティングして被覆するものとしても構わない。   In the thermocouple, a portion of the pipe body corresponding to the position near the tip end on the outer wall surface side of the diffuser may be coated with a curable material.

又、本発明の燃焼監視装置は、上述のいずれかの温度計測装置で計測されて得られた前記タービン本体を通過した燃焼ガスの温度計測値に基づいて、前記燃焼器の燃焼状態を検出することを特徴とする。   Further, the combustion monitoring device of the present invention detects the combustion state of the combustor based on the temperature measurement value of the combustion gas that has passed through the turbine body and is obtained by measurement by any one of the temperature measurement devices described above. It is characterized by that.

更に、本発明のガスタービンは、上述の燃焼監視装置と、該燃焼監視装置で確認された前記燃焼器の燃焼状態に基づいて、前記燃焼器へ供給する燃料流量の制御、及び、ガスタービン本体の緊急停止制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。   Furthermore, the gas turbine of the present invention includes the above-described combustion monitoring device, control of the flow rate of fuel supplied to the combustor based on the combustion state of the combustor confirmed by the combustion monitoring device, and the gas turbine main body. And a controller that performs emergency stop control.

本発明によると、保護管をディフューザ内部のみに設けることで、ディフューザによる熱振動による影響を、熱電対のディフューザと車室との間の空間における部分で吸収することができるため、熱電対先端の温度計測位置の変位を防ぐことができる。従来のように、熱電対全てを保護管で覆う場合と比べて、ディフューザの熱振動による曲げに熱電対が柔軟に対応することができるため、熱電対の損傷を防ぐことができる。又、管本体において、その内壁面が先端に向かって開口面積が広くなる形状とすることで、熱電対が管本体と接触して損傷することを防ぐことができる。更に、この管本体の内壁面が曲面形状とされることで、熱電対が管本体に接触したときにおける損傷ダメージを抑制することができる。   According to the present invention, by providing the protective tube only inside the diffuser, the influence of thermal vibration caused by the diffuser can be absorbed by the portion in the space between the diffuser of the thermocouple and the passenger compartment. Displacement of the temperature measurement position can be prevented. Compared to the case where all the thermocouples are covered with a protective tube as in the prior art, the thermocouple can flexibly cope with the bending due to the thermal vibration of the diffuser, so that the thermocouple can be prevented from being damaged. Further, in the tube main body, the inner wall surface of the tube main body has a shape in which the opening area increases toward the tip, so that the thermocouple can be prevented from coming into contact with the tube main body and being damaged. Furthermore, since the inner wall surface of the tube body has a curved shape, damage damage when the thermocouple contacts the tube body can be suppressed.

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本実施形態におけるガスタービンの構成を示す概略図である。又、図2は、図1のガスタービンに設置される温度計測装置の構成を示すディフューザ周辺の概略断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a gas turbine in the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view around the diffuser showing the configuration of the temperature measuring device installed in the gas turbine of FIG.

(ガスタービンの構成)
本実施形態のガスタービンは、図1に示すように、タービン本体10におけるタービン入口側(燃焼ガスの流れ方向の上流側)に、複数の燃焼器6が設置され、又、タービン本体10には、ロータ1(図2参照)の外壁に設置された動翼11と、ロータ1の外周を覆う内車室4(図2参照)の内壁に設置された静翼41とが、交互に並んでいる。そして、タービン本体10におけるタービン出口側(燃焼ガスの流れ方向の下流側)に、複数(本実施形態では燃焼器6の個数と同数であるものとする)の温度計測装置5が設置される。
(Configuration of gas turbine)
As shown in FIG. 1, the gas turbine of this embodiment is provided with a plurality of combustors 6 on the turbine inlet side (upstream side in the combustion gas flow direction) of the turbine body 10, The rotor blades 11 installed on the outer wall of the rotor 1 (see FIG. 2) and the stationary blades 41 installed on the inner wall of the inner casing 4 (see FIG. 2) covering the outer periphery of the rotor 1 are alternately arranged. Yes. A plurality of temperature measuring devices 5 (which are the same as the number of the combustors 6 in the present embodiment) are installed on the turbine outlet side (downstream side in the combustion gas flow direction) of the turbine body 10.

又、燃焼器6及び温度計測装置5はそれぞれ、ロータ1の外周において、円環状に等間隔に配置される。このとき、温度計測装置5は、燃焼器6の周方向の設置位置に対応するように設置される。尚、各燃焼器6の燃焼ガスのブレードパス温度(以下、「BPT温度」とする)は、各燃焼器6に対応したタービン出口位置において計測されるのではなく、各燃焼器6からタービン本体10の回転方向に燃焼器数個分だけ周方向にずれた角度のタービン出口位置において計測される。このようなブレードパス温度のずれはスワール角度と称されて燃焼器の数を単位として表され、負荷の大きさによって異なる。   Further, the combustor 6 and the temperature measuring device 5 are arranged in an annular shape at equal intervals on the outer periphery of the rotor 1. At this time, the temperature measuring device 5 is installed so as to correspond to the circumferential installation position of the combustor 6. The blade path temperature (hereinafter referred to as “BPT temperature”) of the combustion gas of each combustor 6 is not measured at the turbine outlet position corresponding to each combustor 6, but from each combustor 6 to the turbine body. It is measured at the turbine outlet position at an angle shifted in the circumferential direction by several combustors in the 10 rotation directions. Such a deviation in blade path temperature is called a swirl angle and is expressed in units of the number of combustors, and varies depending on the magnitude of the load.

よって、例えば、軸方向において燃焼器6と重なる位置に温度計測装置5が設置されているときに、スワール角度が2.7である場合、計測目標となる燃焼器6の燃焼ガスのブレードパス温度は、この燃焼器6に対応したタービン出口位置に配置された温度計測装置5ではなく、この温度計測装置5から2個分又は3個分だけ周方向にずれたタービン出口位置に配置された温度計測装置5によって計測されることになる。又、温度計測装置5それぞれが、各燃焼器6からスワール角度分だけ周方向にずれた位置に設置することで、燃焼器6と温度計測装置5との関係を1対1とするものとしても構わない。 Therefore, for example, when the temperature measuring device 5 is installed at a position overlapping with the combustor 6 in the axial direction and the swirl angle is 2.7 degrees , the blade path of the combustion gas of the combustor 6 as the measurement target The temperature is not at the temperature measuring device 5 arranged at the turbine outlet position corresponding to the combustor 6 but at the turbine outlet position shifted in the circumferential direction by two or three from the temperature measuring device 5. It is measured by the temperature measuring device 5. Further, each temperature measuring device 5 may be installed at a position shifted in the circumferential direction by the swirl angle from each combustor 6 so that the relationship between the combustor 6 and the temperature measuring device 5 is 1: 1. I do not care.

更に、図1に示すガスタービンは、温度計測装置5で計測されたタービン出口位置でのBPT温度の計測値が与えられて燃焼器6それぞれの燃焼状態を監視する燃焼監視装置7と、燃焼監視装置7によって確認された各燃焼器6の燃焼状態に応じて異常などを確認して燃焼器6それぞれへの燃料供給制御やガスタービンの緊急停止などを指示する制御装置8と、制御装置8によって制御されて各燃焼器6への燃料供給量を設定する燃料供給装置9と、を備える。   Further, the gas turbine shown in FIG. 1 is provided with a combustion monitoring device 7 for monitoring the combustion state of each combustor 6 given a measurement value of the BPT temperature at the turbine outlet position measured by the temperature measuring device 5, and combustion monitoring. A control device 8 that confirms an abnormality or the like according to the combustion state of each combustor 6 confirmed by the device 7 and instructs a fuel supply control to each combustor 6 or an emergency stop of the gas turbine, and the control device 8 And a fuel supply device 9 that is controlled to set the fuel supply amount to each combustor 6.

このように構成されるガスタービンにおいて、燃料供給装置9から供給される燃料を不図示の圧縮機から供給される圧縮空気と混合して燃焼して、燃焼ガスを発生する。この各燃焼器6の燃焼ガスがタービン本体10のタービン入口側から導入されることで、タービン本体10に設置された動翼11及び静翼41に向かって燃焼ガスが流れ、これにより、タービン本体10におけるロータ1が回転する。そして、ロータ1を回転駆動させた燃焼ガスは、タービン本体10のタービン出口から排ガスとして排出されるが、このときのタービン出口における排ガスの温度が、BPT温度として各温度計測装置5によって計測される。   In the gas turbine configured as described above, the fuel supplied from the fuel supply device 9 is mixed with the compressed air supplied from a compressor (not shown) and burned to generate combustion gas. When the combustion gas of each combustor 6 is introduced from the turbine inlet side of the turbine body 10, the combustion gas flows toward the moving blades 11 and the stationary blades 41 installed in the turbine body 10. The rotor 1 at 10 rotates. And the combustion gas which rotationally driven the rotor 1 is discharged | emitted as exhaust gas from the turbine exit of the turbine main body 10, The temperature of the exhaust gas in the turbine exit at this time is measured by each temperature measurement apparatus 5 as BPT temperature. .

各温度計測装置5で計測されて得られたBPT温度計測値が与えられる燃焼監視装置7では、各温度計測装置5からのBPT温度計測値によって、各温度計測装置5に対応する燃焼器6それぞれの燃焼状態が監視される。このとき、何れかの温度計測装置5のBPT温度計測値から得られる温度偏差が、予め設定されたBPT温度偏差大設定値を超えたとき、この温度計測装置5に対する燃焼器6に異常発生したことを制御装置8に報知する。又、何れかの温度計測装置5のBPT温度計測値から得られる温度偏差における変化量が、予め設定されたBPT温度偏差変化量大設定値を超えたときも、この温度計測装置5に対する燃焼器6に異常発生したことを制御装置8に報知する。   In the combustion monitoring device 7 to which the BPT temperature measurement value obtained by measurement by each temperature measurement device 5 is given, each combustor 6 corresponding to each temperature measurement device 5 is determined by the BPT temperature measurement value from each temperature measurement device 5. The combustion state of is monitored. At this time, when the temperature deviation obtained from the BPT temperature measurement value of any one of the temperature measurement devices 5 exceeds a preset BPT temperature deviation large set value, an abnormality has occurred in the combustor 6 for the temperature measurement device 5. This is notified to the control device 8. A combustor for the temperature measuring device 5 also when the amount of change in the temperature deviation obtained from the measured BPT temperature of any temperature measuring device 5 exceeds a preset large value of BPT temperature deviation changing amount. 6 notifies the control device 8 that an abnormality has occurred.

そして、制御装置8では、BPT温度計測値から得られる温度偏差がBPT温度偏差大設定値を超えた温度計測装置5に対する燃焼器6が報知されると、ガスタービンを自動停止するためのガスタービン自動停止信号を生成して、燃料供給装置9に送出する。又、BPT温度計測値から得られる温度偏差における変化量がBPT温度偏差変化量大設定値を超えた温度計測装置5に対する燃焼器6が報知されると、ガスタービンを緊急停止するためのガスタービン緊急停止信号を生成して、燃料供給装置9に送出する。   And in the control apparatus 8, if the combustor 6 with respect to the temperature measurement apparatus 5 with which the temperature deviation obtained from a BPT temperature measurement value exceeded BPT temperature deviation large setting value is alert | reported, the gas turbine for automatically stopping a gas turbine An automatic stop signal is generated and sent to the fuel supply device 9. Further, when the combustor 6 for the temperature measuring device 5 in which the change amount in the temperature deviation obtained from the measured BPT temperature value exceeds the BPT temperature deviation change amount large set value is notified, the gas turbine for emergency stop of the gas turbine An emergency stop signal is generated and sent to the fuel supply device 9.

このように動作する制御装置8からガスタービン自動停止信号が出力された場合、燃料供給装置9では、燃焼器6に供給する燃料を徐々に低減して負荷を下げることにより、ガスタービン本体を自動停止させる。又、制御装置8からガスタービン緊急停止信号が出力された場合、燃料供給装置9では、燃焼器6への燃料供給を瞬時に遮断することで、ガスタービンを緊急停止させる。   When a gas turbine automatic stop signal is output from the control device 8 operating in this way, the fuel supply device 9 automatically reduces the fuel supplied to the combustor 6 and reduces the load, thereby automatically Stop. Further, when a gas turbine emergency stop signal is output from the control device 8, the fuel supply device 9 instantaneously stops the gas turbine by shutting off the fuel supply to the combustor 6.

(温度計測装置の構成)
以下では、図1のような構成のガスタービンに使用される温度計測装置5について、図2〜図5を参照して説明する。
(Configuration of temperature measuring device)
Below, the temperature measuring device 5 used for the gas turbine of a structure like FIG. 1 is demonstrated with reference to FIGS.

図2に示すように、タービン本体10は、回転軸となるロータ1と、ロータ1の外壁に設置される動翼11と、ロータ1との間に燃焼ガスを流す空間を構成するようにロータ1の外周を覆う内車室4と、内車室4の内壁に設置される静翼41と、内車室4の外周側を覆うことで内車室4との間に冷却空気を流す空間を構成する外車室3と、を備える。尚、内車室4は外車室3と接続されることで固定される。又、ロータ1の後端(下流側)が、軸受ハウジング13に納められた軸受(ジャーナル軸受)12によって支持される。   As shown in FIG. 2, the turbine body 10 is configured so that a rotor 1 serving as a rotation shaft, a rotor blade 11 installed on an outer wall of the rotor 1, and a space for flowing combustion gas between the rotor 1 are configured. A space through which cooling air flows between the inner casing 4 that covers the outer periphery of the inner casing 4, the stationary blade 41 that is installed on the inner wall of the inner casing 4, and the inner casing 4 that covers the outer peripheral side of the inner casing 4 And an outer casing 3 constituting the. The inner casing 4 is fixed by being connected to the outer casing 3. The rear end (downstream side) of the rotor 1 is supported by a bearing (journal bearing) 12 housed in a bearing housing 13.

そして、このタービン本体10の下流側に、動翼11及び静翼41を流れた燃焼ガスを排気するための2重環状で構成されたディフューザ2が設置される。このディフューザ2は、その外壁面が最終段の動翼11のシュラウド面と同一面を形成する内側円筒21と、その内壁面が内車室4の内壁面と同一面を形成する外側円筒22と、内側円筒21の内側に設置された軸受ハウジング13を支持するために放射状に配置されたストラット23と、このストラット23を覆うとともに内側円筒21と外側円筒22とを接続して内側円筒21を固定するストラットカバー24と、外側円筒22と外車室3のそれぞれに接続して外側円筒22を固定する固定用リング25と、を備える。尚、ストラットカバー24は、タービン本体10からの排ガスに対する抵抗を低減する構造を備える。   And the diffuser 2 comprised by the double ring | wheel for exhausting the combustion gas which flowed through the moving blade 11 and the stationary blade 41 is installed in the downstream of this turbine main body 10. FIG. The diffuser 2 has an inner cylinder 21 whose outer wall surface forms the same surface as the shroud surface of the rotor blade 11 at the final stage, and an outer cylinder 22 whose inner wall surface forms the same surface as the inner wall surface of the inner casing 4. The struts 23 arranged radially to support the bearing housing 13 installed inside the inner cylinder 21 and the inner cylinder 21 are fixed by covering the struts 23 and connecting the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22. A strut cover 24 that is connected to each of the outer cylinder 22 and the outer casing 3, and a fixing ring 25 that fixes the outer cylinder 22 to each other. The strut cover 24 has a structure that reduces resistance to exhaust gas from the turbine body 10.

このディフューザ2において、内側円筒21と外側円筒22とを同心に配置されることで、内側円筒21と外側円筒22との間に環状の流路が形成される。このとき、内側円筒21は円筒形状であるが、外側円筒22は下流ほど直径が大きくなる円錐台形状を呈しており、このため、ディフューザ2は、上流から下流に向かって流路の断面積が次第に大きくなる、いわゆるコニカルディフューザーとなっている。そして、ストラットカバー24によって、内側円筒21と外側円筒22との間隔を保って環状流路の形状が維持される。   In the diffuser 2, the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22 are arranged concentrically, so that an annular flow path is formed between the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22. At this time, the inner cylinder 21 has a cylindrical shape, but the outer cylinder 22 has a truncated cone shape whose diameter increases toward the downstream side. Therefore, the diffuser 2 has a cross-sectional area of the flow path from upstream to downstream. It is a so-called conical diffuser that grows gradually. The strut cover 24 maintains the space between the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22 to maintain the shape of the annular flow path.

このように、ディフューザ2が構成されるとき、ディフューザ2の内側円筒21と外側円筒22との間で構成される空間に流れ込む排ガスの温度であるBPT温度を測定するための温度計測装置5が、外車室3の外部より挿入されるようにして設置される。この温度計測装置5は、ディフューザ2内部に先端が設置される熱電対51と、ディフューザ2内に挿入された熱電対51を覆うことで耐熱保護するとともにディフューザ2内部をシールする保護管52と、熱電対51が挿入される外車室3に設けられた貫通孔53と、外車室3外部側の先端に設けられるとともに熱電対51と連結されたリード線56を外部に導出するターミナルヘッド55と、を備える。   Thus, when the diffuser 2 is configured, the temperature measuring device 5 for measuring the BPT temperature, which is the temperature of the exhaust gas flowing into the space configured between the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22 of the diffuser 2, It is installed so as to be inserted from the outside of the outer casing 3. The temperature measuring device 5 includes a thermocouple 51 having a tip installed in the diffuser 2, a protective tube 52 that covers the thermocouple 51 inserted in the diffuser 2, protects the heat, and seals the diffuser 2. A through-hole 53 provided in the outer casing 3 into which the thermocouple 51 is inserted, a terminal head 55 provided at a front end of the outer casing 3 outside and leading to a lead wire 56 connected to the thermocouple 51; Is provided.

熱電対51は、図3の概略構成図に示すように、クロメル、アルメル等の大きい熱起電力を発生させることのできる一対の異種金属からなる熱電対素線51aと、熱電対素線51aそれぞれを被覆することで各熱電対素線51aを絶縁する絶縁管51bと、絶縁管51bで被覆された熱電対素線51aを更に被覆して高温雰囲気から保護するとともに曲げに対しても柔軟に作用することのできるシース51cと、によって構成される。   As shown in the schematic configuration diagram of FIG. 3, each of the thermocouple 51 includes a thermocouple element 51a made of a pair of dissimilar metals capable of generating a large thermoelectromotive force such as chromel and alumel, and a thermocouple element 51a. Insulating tube 51b that insulates each thermocouple element 51a by covering the surface, and thermocouple element 51a covered with insulating tube 51b is further covered to protect from a high temperature atmosphere and flexibly acts on bending. And a sheath 51c that can be used.

この熱電対51が挿入されるとともにリード線56と接続するターミナルヘッド55は、図3の概略構成図に示すように、熱電対51の外周を覆う保護管55aと、保護管55aの先端側で貫通孔53にねじ込まれて挿入されることで外車室3への固定が成される固定部材55bと、保護管55a内部の基端部側に設置されて熱電対51をディフューザ2内部に押圧するスプリング55cと、熱電対51の熱電対素線51aとリード線56とを電気的に結線する端子板55dと、この端子板55dを内部に備える保護管55aの基端部側と連接したヘッド部55eと、を備える。   As shown in the schematic block diagram of FIG. 3, the terminal head 55 into which the thermocouple 51 is inserted and connected to the lead wire 56 are a protective tube 55a that covers the outer periphery of the thermocouple 51, and a distal end side of the protective tube 55a. A fixing member 55b, which is fixed to the outer casing 3 by being screwed into the through-hole 53, and a base end portion inside the protective tube 55a to press the thermocouple 51 into the diffuser 2. A spring 55c, a terminal plate 55d for electrically connecting the thermocouple element 51a of the thermocouple 51 and the lead wire 56, and a head portion connected to the base end side of the protective tube 55a having the terminal plate 55d therein 55e.

この熱電対51が挿入されるとともにディフューザ2内部に設置される保護管52の構成を、図4の概略断面図に示すような構成とする。即ち、熱電対51の先端に接触されるとともに保護管52の先端部分を構成するウェル52aと、熱電対51を覆うとともにディフューザ2の外側円筒22を貫通するように設置される管本体52bと、管本体52bの基端部側に設けられるとともに外側円筒22の外壁と当接して固定されることで管本体52bを支持するフランジ52cと、ウェル52aを管本体52bの先端に固定するリング状の固定部材52dと、を備える。   The configuration of the protective tube 52 into which the thermocouple 51 is inserted and installed in the diffuser 2 is configured as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. That is, a well 52a that is in contact with the tip of the thermocouple 51 and forms the tip of the protective tube 52, a tube body 52b that covers the thermocouple 51 and is installed so as to penetrate the outer cylinder 22 of the diffuser 2, A flange 52c that is provided on the proximal end side of the tube main body 52b and supports the tube main body 52b by being in contact with and fixed to the outer wall of the outer cylinder 22, and a ring-shaped member that fixes the well 52a to the distal end of the tube main body 52b. A fixing member 52d.

そして、ウェル52aの熱電対51と接触する側における端面の外周側が管本体52bの先端端面と当接するように、ウェル52aの外径と管本体52bの外径とが等しくなるように構成される。又、ウェル52aの熱電対51との接触端面と反対側の端面は、その中心部分が突起した形状とする。更に、固定部材52dは、L字形状の断面をリング状に形成した構成とされ、ウェル52aの熱電対51との接触端面と反対側の端面と、ウェル52aの外壁面及び管本体52bの外壁面とに当接する。このとき、ウェル52a及び管本体52bの外壁面と固定部材52dの内壁面とがねじ切られた形状とされ、ウェル52a及び管本体52bを雄ねじとし、固定部材52dを雌ねじとする構成とされる。   The outer diameter of the well 52a is equal to the outer diameter of the tube main body 52b so that the outer peripheral side of the end surface of the well 52a that contacts the thermocouple 51 is in contact with the tip end surface of the tube main body 52b. . Further, the end surface of the well 52a opposite to the contact end surface with the thermocouple 51 has a shape in which the central portion protrudes. Furthermore, the fixing member 52d has a configuration in which an L-shaped cross section is formed in a ring shape, the end surface of the well 52a opposite to the contact end surface with the thermocouple 51, the outer wall surface of the well 52a, and the outside of the tube body 52b. Abuts against the wall. At this time, the outer wall surface of the well 52a and the tube body 52b and the inner wall surface of the fixing member 52d are threaded, and the well 52a and the tube body 52b are male screws, and the fixing member 52d is a female screw.

このように保護管52の先端側が構成されることで、管本体52bの先端側から熱電対51が挿入され、熱電対51の先端が接触固定されたウェル52aによって管本体52bの先端を覆う。尚、熱電対51の先端はウェル52aの端面に対して、例えば溶着させるなどして固定されている。そして、保護管52の先端側から固定部材52dをねじ込んで、固定部材52dがウェル52aの端面に接触するまで嵌め込むことによって、ウェル52aが管本体52bの先端に支持固定される。   By configuring the distal end side of the protective tube 52 in this way, the thermocouple 51 is inserted from the distal end side of the tube body 52b, and the distal end of the tube body 52b is covered with the well 52a to which the distal end of the thermocouple 51 is fixed in contact. The tip of the thermocouple 51 is fixed to the end surface of the well 52a, for example, by welding. Then, the fixing member 52d is screwed from the distal end side of the protective tube 52 and is fitted until the fixing member 52d comes into contact with the end surface of the well 52a, whereby the well 52a is supported and fixed to the distal end of the tube main body 52b.

又、管本体52bは、ディフューザ2の外側円筒22の外側に突出した構成とされ、この外側円筒22よりも外側となる端部52eが開口されているとともに、この開口している端部52eにおける内壁は、端部52eの先端に向かって開口面積が広がる円錐台形状とされる。このように構成することで、管本体52bにおける外側円筒22外側の端部52eでの熱電対51の接触を防ぐことができる。   The tube main body 52b is configured to protrude to the outside of the outer cylinder 22 of the diffuser 2, and an end 52e that is outside the outer cylinder 22 is opened, and the end 52e at the opening 52e is open. The inner wall has a truncated cone shape whose opening area increases toward the tip of the end 52e. By comprising in this way, the contact of the thermocouple 51 in the edge part 52e outside the outer cylinder 22 in the pipe | tube main body 52b can be prevented.

このとき、この端部52eにおいて、管本体52bの内壁面を外側円筒22外側に向かって滑らかに変化させた曲面形状として、熱電対51が接触したときに、シース51cの外壁が削られて熱電対51が損傷することを防ぐことができる。更に、この管本体52bの端部52eの近傍において、熱電対51のシース51cの外壁に対して、クロムカーバイドなどの硬化材料をコーティングにより被覆して、シース51cの外壁が削られて熱電対51が損傷することを防ぐものとしても構わない。   At this time, the outer wall of the sheath 51c is shaved when the thermocouple 51 comes into contact with the end 52e so that the inner wall surface of the tube body 52b is smoothly curved toward the outer side of the outer cylinder 22 and the thermocouple 51 comes into contact. It is possible to prevent the pair 51 from being damaged. Further, in the vicinity of the end 52e of the tube main body 52b, the outer wall of the sheath 51c of the thermocouple 51 is coated with a coating material such as chrome carbide with a coating, and the outer wall of the sheath 51c is shaved to remove the thermocouple 51. It is also possible to prevent damage.

そして、管本体52bの端部52e側には、ディフューザ2の外側円筒22の外壁面と当接されるフランジ52cが、管本体52bの外壁面に設置される。このフランジ52cが外側円筒22の外壁面に当接されるとともに、ボルトなどにより外側円筒22に固定されることで、保護管52がディフューザ2の外側円筒22に支持固定される。尚、管本体52bは、端部52e側がディフューザ2の外側円筒22に溶着されることで、ディフューザ2の外側円筒22に支持固定されるものとしても構わない。   And the flange 52c contact | abutted with the outer wall surface of the outer side cylinder 22 of the diffuser 2 is installed in the outer wall surface of the pipe main body 52b at the edge part 52e side of the pipe main body 52b. The flange 52c is brought into contact with the outer wall surface of the outer cylinder 22 and is fixed to the outer cylinder 22 with a bolt or the like, whereby the protective tube 52 is supported and fixed to the outer cylinder 22 of the diffuser 2. The pipe body 52b may be supported and fixed to the outer cylinder 22 of the diffuser 2 by welding the end 52e side to the outer cylinder 22 of the diffuser 2.

このように構成される保護管52は、最終段の動翼11とストラットカバー24との間の位置に設置される。又、保護管52の先端に設置されたウェル52aが、ディフューザ2の内側円筒21と外側円筒22による空間の中心位置に位置するように、保護管52が設置されることで、タービン本体10のタービン出口近傍のBPT温度を測定可能な状態とすることができる。更に、この保護管52は耐熱材料で構成され、ディフューザ2内部の高温雰囲気に熱電対51が曝されることが防がれる。尚、ディフューザ2と外車室3との間の空間では、ディフューザ2内部の温度雰囲気に比べて十分に低い温度雰囲気となるため、シース51cで十分に熱電対51を保護することができる。   The protective tube 52 configured in this manner is installed at a position between the last stage moving blade 11 and the strut cover 24. Further, by installing the protective tube 52 so that the well 52a installed at the tip of the protective tube 52 is positioned at the center position of the space formed by the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22 of the diffuser 2, the turbine body 10 The BPT temperature in the vicinity of the turbine outlet can be measured. Further, the protective tube 52 is made of a heat-resistant material, and the thermocouple 51 is prevented from being exposed to the high temperature atmosphere inside the diffuser 2. Since the space between the diffuser 2 and the outer casing 3 has a sufficiently low temperature atmosphere as compared with the temperature atmosphere inside the diffuser 2, the thermocouple 51 can be sufficiently protected by the sheath 51c.

又、熱電対51が同様に挿入されるとともに外車室3に設置される貫通孔53の構成を、図5の概略断面図に示すような構成とする。即ち、外車室3を貫通するように構成される貫通孔53は、外車室3の外壁側に形成される径の太いねじ込み部53aと、外車室3の内壁側に形成される径の細い孔部53bと、を備える。このように構成される貫通孔53において、ねじ込み部53aにターミナルヘッド55の固定部材55bが挿入されるとともに、孔部53bに熱電対51が挿入される。   Further, the configuration of the through hole 53 in which the thermocouple 51 is similarly inserted and installed in the outer casing 3 is as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. That is, the through hole 53 configured to penetrate the outer casing 3 includes a thick screw-in part 53 a formed on the outer wall side of the outer casing 3 and a narrow hole formed on the inner wall side of the outer casing 3. Part 53b. In the through hole 53 configured as described above, the fixing member 55b of the terminal head 55 is inserted into the screw-in portion 53a, and the thermocouple 51 is inserted into the hole 53b.

即ち、孔部53bが熱電対51のシース51cの外径よりも若干太い内径となる孔として形成され、ねじ込み部53a及び固定部材55bそれぞれが雌ネジ及び雄ネジとして形成される。これにより、保護管52に先端が固定された熱電対51が孔部53bより挿入されることで、外車室3の貫通孔53を貫通する。そして、この貫通孔53を貫通して、外車室3の外側に突出した熱電対51の端部を覆うようにして、ターミナルヘッド55の保護管55a内部に熱電対51を挿入する。更に、ターミナルヘッド55の固定部材55bを貫通孔53のねじ込み部53aにねじ込むことにより、ターミナルヘッド55を外車室3の貫通孔53で支持固定する。   That is, the hole 53b is formed as a hole having an inner diameter slightly thicker than the outer diameter of the sheath 51c of the thermocouple 51, and the screw-in part 53a and the fixing member 55b are formed as a female screw and a male screw, respectively. As a result, the thermocouple 51 whose tip is fixed to the protective tube 52 is inserted through the hole 53 b, thereby penetrating the through hole 53 of the outer casing 3. Then, the thermocouple 51 is inserted into the protective tube 55 a of the terminal head 55 so as to cover the end portion of the thermocouple 51 protruding outside the outer casing 3 through the through hole 53. Further, the terminal head 55 is supported and fixed in the through hole 53 of the outer casing 3 by screwing the fixing member 55 b of the terminal head 55 into the screwed portion 53 a of the through hole 53.

この図2〜図5に示すように、温度計測装置5を構成することで、ディフューザ2の外側円筒22と外車室3との間の空間において、熱電対51がシース51cにのみ覆われた状態となる。これにより、ガスタービン駆動時において、タービン本体10からディフューザ2に排出される排ガスのために、ディフューザ2内部が高温に曝されることで変形することで、熱振動が発生するが、シース51cに柔軟性により振動を吸収することができる。このとき、熱電対51は、ターミナルヘッド55のスプリング55cによって押圧されているため、その先端がウェル52aに接触されたままの状態に保持することができる。   As shown in FIGS. 2 to 5, by configuring the temperature measurement device 5, the thermocouple 51 is covered only by the sheath 51 c in the space between the outer cylinder 22 of the diffuser 2 and the outer casing 3. It becomes. As a result, when the gas turbine is driven, the exhaust gas discharged from the turbine body 10 to the diffuser 2 is deformed by exposure of the interior of the diffuser 2 to a high temperature. Vibration can be absorbed by flexibility. At this time, since the thermocouple 51 is pressed by the spring 55c of the terminal head 55, the tip of the thermocouple 51 can be kept in contact with the well 52a.

又、本実施形態におけるガスタービンでは、温度計測装置5において、熱電対51が、その先端がディフューザ2内に設置された保護管52の先端で固定されることによって、支持される。そのため、熱電対51のディフューザ2に対する相対位置が、ディフューザ2において熱振動が発生したとしても変位することがなく、一定とすることができる。これにより、温度計測装置5で計測されるBPT温度に対して、ディフューザ2の熱振動による影響を低減させることができる。   In the gas turbine according to the present embodiment, the thermocouple 51 is supported in the temperature measuring device 5 by fixing the tip of the thermocouple 51 at the tip of the protective tube 52 installed in the diffuser 2. Therefore, the relative position of the thermocouple 51 with respect to the diffuser 2 can be kept constant without being displaced even if thermal vibration occurs in the diffuser 2. Thereby, the influence by the thermal vibration of the diffuser 2 can be reduced with respect to the BPT temperature measured by the temperature measuring device 5.

は、本実施形態におけるガスタービンの構成を示す概略図である。These are the schematic which shows the structure of the gas turbine in this embodiment. は、図1のガスタービンに設置される温度計測装置の構成を示すディフューザ周辺の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the periphery of a diffuser showing a configuration of a temperature measuring device installed in the gas turbine of FIG. 1. は、図2に示す温度計測装置における熱電対の構成を示す概略構成図である。These are schematic block diagrams which show the structure of the thermocouple in the temperature measuring device shown in FIG. は、図2に示す温度計測装置における保護管部分の構成を示す概略断面図である。These are schematic sectional drawings which show the structure of the protective tube part in the temperature measuring device shown in FIG. は、図2に示す温度計測装置における貫通孔部分の構成を示す概略断面図である。These are schematic sectional drawings which show the structure of the through-hole part in the temperature measuring device shown in FIG. は、従来のガスタービンに設置される温度計測装置の構成を示すディフューザ周辺の概略断面図である。These are schematic sectional drawing of the periphery of a diffuser which shows the structure of the temperature measuring apparatus installed in the conventional gas turbine.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロータ
2 ディフューザ
3 外車室
4 内車室
5 温度計測装置
6 燃焼器
7 燃焼監視装置
8 制御装置
9 燃料供給装置
10 タービン本体
11 動翼
12 軸受
13 軸受ハウジング
21 内側円筒
22 外側円筒
23 ストラット
24 ストラットカバー
25 固定用リング
41 静翼
51 熱電対
52 保護管
53 貫通孔
55 ターミナルヘッド
56 リード線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 2 Diffuser 3 Outer casing 4 Inner casing 5 Temperature measuring device 6 Combustor 7 Combustion monitoring device 8 Control device 9 Fuel supply device 10 Turbine body 11 Rotor blade 12 Bearing 13 Bearing housing 21 Inner cylinder 22 Outer cylinder 23 Strut 24 Strut Cover 25 Fixing ring 41 Stator blade 51 Thermocouple 52 Protective tube 53 Through hole 55 Terminal head 56 Lead wire

Claims (8)

燃焼器の燃焼ガスにより回転するタービン本体を備えたガスタービンにおいて、前記タービン本体を流れた燃焼ガスを排気するディフューザ内に設置されて、前記タービン本体から排出される燃焼ガス温度を計測する温度計測装置であって、
前記タービン本体及び前記ディフューザを覆う車室外部より前記ディフューザ内部に挿入される熱電対と、
前記ディフューザの前記車室側の外壁面に支持固定されるとともに、前記熱電対の前記ディフューザ内部に挿入された部分を覆うことで前記熱電対を耐熱保護する保護管と、
前記車室を貫通して前記熱電対が挿入される貫通孔と、
前記車室外部に設置されて、前記保護管先端に前記熱電対先端を接触させるように押圧するターミナルヘッドと、
を備え
前記保護管が、
両端を開口部とし、前記ディフューザの前記車室側の外壁面に支持固定されるとともに前記ディフューザ内部に延びる管本体と、
前記管本体の前記ディフューザ内部における先端に設置されて前記熱電対の先端に当接されるウェルと、
前記ウェルを前記管本体に固定する固定部材と、
を備え、
前記固定部材がL字断面を円周状に連続させたリング形状であり、
前記管本体の前記ディフューザ内部における先端端面と、前記ウェルの前記熱電対と当接する第1端面とが接触し、前記管本体及び前記ウェルそれぞれの側面及び前記ウェルの第1端面の逆側の第2端面と、前記固定部材の内壁面とが接触することで、前記ウェルが前記管本体の先端に固定されることを特徴とする温度計測装置。
In a gas turbine having a turbine body that is rotated by combustion gas of a combustor, the temperature measurement is performed in a diffuser that exhausts the combustion gas that has flowed through the turbine body, and measures the temperature of the combustion gas discharged from the turbine body. A device,
A thermocouple inserted into the diffuser from the outside of the passenger compartment covering the turbine body and the diffuser;
A protective tube that is supported and fixed to the outer wall surface of the diffuser on the passenger compartment side and that heat-protects the thermocouple by covering a portion of the thermocouple inserted into the diffuser;
A through hole through which the thermocouple is inserted through the vehicle compartment;
A terminal head that is installed outside the passenger compartment and presses the thermocouple tip to contact the tip of the protective tube;
Equipped with a,
The protective tube is
Both ends are openings, and a pipe body that is supported and fixed to the outer wall surface of the diffuser on the passenger compartment side and extends into the diffuser,
A well that is installed at the tip of the diffuser inside the tube body and is in contact with the tip of the thermocouple;
A fixing member for fixing the well to the tube body;
With
The fixing member has a ring shape in which an L-shaped cross section is continuous in a circumferential shape,
The tip end surface of the tube body inside the diffuser is in contact with the first end surface of the well that is in contact with the thermocouple, and the side surfaces of the tube body and the well and the first end surface opposite to the first end surface of the well. The temperature measuring device is characterized in that the well is fixed to the tip of the tube main body by contacting two end surfaces with the inner wall surface of the fixing member .
記熱電対の先端が当接した前記ウェルを前記管本体に固定することで、前記ディフューザ内部での前記熱電対の先端位置を固定することを特徴とする請求項1に記載の温度計測装置。 Before Symbol By the tip of the thermocouple is fixed to the well in contact with the said tube body, the temperature measuring device according to claim 1, characterized in that to fix the position of the tip of the thermocouple inside the diffuser . 前記管本体が、前記ディフューザの前記車室側の外壁を貫通して、前記ディフューザの前記車室側の外壁面との当接部分で固定されることで、前記ディフューザ内部と前記ディフューザ外部とをシールすることを特徴とする請求項又は請求項に記載の温度計測装置。 The pipe body penetrates the outer wall on the passenger compartment side of the diffuser and is fixed at a contact portion with the outer wall surface on the passenger compartment side of the diffuser, thereby connecting the diffuser inside and the diffuser outside. temperature measuring device according to claim 1 or claim 2, characterized in that sealing. 前記管本体の前記ディフューザの外壁面側の先端端部において、その内壁面が先端に向かって開口面積が広くなる形状であることを特徴とする請求項〜請求項のいずれかに記載の温度計測装置。 At the tip end portion of the outer wall surface of the diffuser of the tube body, according to any one of claims 1 to 3 in which the inner wall surface and wherein the toward the tip a shape that the opening area becomes larger Temperature measuring device. 前記管本体の前記ディフューザの外壁面側の先端端部において、その内壁面が先端に向かって滑らかに変化する曲面形状であることを特徴とする請求項に記載の温度計測装置。 The temperature measuring device according to claim 4 , wherein an inner wall surface of the tube body has a curved surface shape that smoothly changes toward the tip at a tip end portion of the diffuser on the outer wall surface side of the diffuser. 前記熱電対において、前記管本体の前記ディフューザの外壁面側の先端端部近傍位置に対応する部分に対して硬化材料をコーティングして被覆することを特徴とする請求項〜請求項のいずれかに記載の温度計測装置。 In the thermocouple, any claims 1 to 3, characterized in that the coating by coating the curable material for the portion corresponding to the tip end position near the outer wall surface side of the diffuser of the tube body The temperature measuring device according to crab. 請求項1〜請求項のいずれかに記載の温度計測装置で計測されて得られた前記タービン本体を通過した燃焼ガスの温度計測値に基づいて、前記燃焼器の燃焼状態を検出することを特徴とする燃焼監視装置。 Detecting a combustion state of the combustor based on a temperature measurement value of the combustion gas that has passed through the turbine main body and obtained by being measured by the temperature measuring device according to any one of claims 1 to 6. A characteristic combustion monitoring device. 請求項に記載の燃焼監視装置と、
該燃焼監視装置で確認された前記燃焼器の燃焼状態に基づいて、前記燃焼器へ供給する燃料流量の制御、及び、ガスタービン本体の緊急停止制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とするガスタービン。
A combustion monitoring device according to claim 7 ;
Based on the combustion state of the combustor confirmed by the combustion monitoring device, a control unit that performs control of the flow rate of fuel supplied to the combustor and emergency stop control of the gas turbine main body,
A gas turbine comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9395251B2 (en) 2009-09-30 2016-07-19 Imagineering, Inc. Temperature sensitive body, optical temperature sensor, temperature measurement device, and heat flux measurement
CN113623027B (en) * 2021-09-18 2022-05-06 西安交通大学 Exhaust diffuser experiment table capable of performing steady-state and transition-state tests
CN114088231B (en) * 2021-11-05 2024-07-05 中国航发沈阳发动机研究所 Temperature testing device for low-pressure turbine rotor component in complete machine state of aero-engine
CN114577352A (en) * 2022-03-04 2022-06-03 中国航发沈阳发动机研究所 Aeroengine low-pressure turbine and outer culvert way exit temperature field measuring sensor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113923A (en) * 1979-02-01 1980-09-02 Gen Electric Removable measuring probe
JPS6015638U (en) * 1983-07-11 1985-02-02 株式会社日立製作所 thermometer lead pipe
JPS6128030U (en) * 1984-07-25 1986-02-19 株式会社 岡崎製作所 sheathed thermocouple
JPS63180139U (en) * 1987-05-09 1988-11-21
JPH09297067A (en) * 1996-05-07 1997-11-18 Toshiba Corp Exhaust gas temperature measuring device for gas turbine
JP2001221694A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Thermocouple
JP2003287464A (en) * 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Thermocouple well

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113923A (en) * 1979-02-01 1980-09-02 Gen Electric Removable measuring probe
JPS6015638U (en) * 1983-07-11 1985-02-02 株式会社日立製作所 thermometer lead pipe
JPS6128030U (en) * 1984-07-25 1986-02-19 株式会社 岡崎製作所 sheathed thermocouple
JPS63180139U (en) * 1987-05-09 1988-11-21
JPH09297067A (en) * 1996-05-07 1997-11-18 Toshiba Corp Exhaust gas temperature measuring device for gas turbine
JP2001221694A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Thermocouple
JP2003287464A (en) * 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Thermocouple well

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