JP5222384B2 - ガスタービン - Google Patents
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Description
このようなガスタービンにおいては、高効率化に伴ってタービンに供給される燃焼ガス温度は非常に高温となっている。このため、タービンにおけるほぼ全ての構成部品の冷却を行なっており、また、上記排気室内に関しても確実に冷却も行なう必要がある。
即ち、本発明に係るガスタービンは、軸線を中心とした円筒状をなして排気室の外形を形成する車室壁と、前記車室壁の径方向内側に配置されて、ロータの軸受部を支持するベアリングケースと、前記ベアリングケースの外周面上に周方向に間隔を空けて複数設けられ、前記車室壁と前記ベアリングケースとを連結するストラットと、前記車室壁の内周面に沿って設けられる外側ディフューザと、前記ベアリングケースの外周面に沿って設けられる内側ディフューザと、前記外側ディフューザと前記内側ディフューザとを連結し、前記ストラットを外周側から覆うストラットカバーと、前記内側ディフューザと前記ベアリングケースとの間に設けられ、前記ベアリングケースを外周側から覆う隔壁とを備えるガスタービンであって、前記車室壁に設けられ、外部から冷却空気を取り込む流入孔と、前記車室壁と前記外側ディフューザとの間に形成され、前記流入孔に連通して前記冷却空気が流通する第一流路と、前記ストラットと前記ストラットカバーとの間に形成され、前記第一流路に連通して前記冷却空気が流通する第二流路と、前記内側ディフューザと前記隔壁との間に形成され、前記第二流路に連通して前記冷却空気が流通する第三流路と、前記第二流路と前記第三流路のうちの少なくとも一方に設けられる流量調整手段とを備えることを特徴とする。
図1に示すように、ガスタービン1は、圧縮機11において生成された圧縮空気を燃焼器12で燃料と混合した後に燃焼し、高温、高圧の燃焼ガスW1を生成するように構成されている。また、ガスタービン1は、燃焼ガスW1をタービン13へ流入させることによって、このタービン13のロータ14を軸線P回りに回転させ、回転動力を得るようになっている。さらに、タービン13は、例えば図示しない発電機に接続され、この回転動力によって発電が行なわれる。
そして、上記燃焼ガスW1はタービン13を回転させた後に、排気室15を通じて排気される。
なお、以下では、ガスタービン1の圧縮機11側(図1の紙面左側)を軸線P方向上流側と称し、排気室15側(図1の紙面右側)を軸線P方向下流側と称する。
また、排気室15は、車室壁21の内周面に沿って設けられる外側ディフューザ24と、ベアリングケース22の外周面に沿って設けられる内側ディフューザ25と、これら外側ディフューザ24と内側ディフューザ25とを連結するとともにストラット外周23aを覆うストラットカバー26と、内側ディフューザ25とベアリングケース22との間に設けられる隔壁28とを備えている。
ベアリングケース22は、車室壁21の径方向内側に配置されるとともに、上記ロータ14の軸受部27を内部に収容して支持する軸線Pを中心とした円筒状をなす部材である。
また、ガスタービンの試運転の段階で、チューニング作業の一環としてストラット23の廻りを流れる冷却空気Wの総流量を調整する場合がある。このような場合、流入孔31から供給される冷却空気Wの流路面積を調整する。即ち、孔径の異なる蓋本体35に交換する等によって、蓋本体35に設けられた貫通孔36の孔径を変更して、容易に孔径を変更することができる。このような方法で、流入孔31から排気室15内に流入する冷却空気Wの総流量を任意の値に調整することが可能となる。
例えば、ストラットカバー26の内周面に機械加工等を適用し、周方向各々の第二流路R2を流通する冷却空気Wの流量を一定にすることが可能であれば、第二流路R2にオリフィス61を設ける必要はない。
Claims (5)
- 軸線を中心とした円筒状をなして排気室の外形を形成する車室壁と、
前記車室壁の径方向内側に配置されて、ロータの軸受部を支持するベアリングケースと、
前記ベアリングケースの外周面上に周方向に間隔を空けて複数設けられ、前記車室壁と前記ベアリングケースとを連結するストラットと、
前記車室壁の内周面に沿って設けられる外側ディフューザと、
前記ベアリングケースの外周面に沿って設けられる内側ディフューザと、
前記外側ディフューザと前記内側ディフューザとを連結し、前記ストラットを外周側から覆うストラットカバーと、
前記内側ディフューザと前記ベアリングケースとの間に設けられ、前記ベアリングケースを外周側から覆う隔壁とを備えるガスタービンであって、
前記車室壁に設けられ、外部から冷却空気を取り込む流入孔と、
前記車室壁と前記外側ディフューザとの間に形成され、前記流入孔に連通して前記冷却空気が流通する第一流路と、
前記ストラットと前記ストラットカバーとの間に形成され、前記第一流路に連通して前記冷却空気が流通する第二流路と、
前記内側ディフューザと前記隔壁との間に形成され、前記第二流路に連通して前記冷却空気が流通する第三流路と、
前記第二流路と前記第三流路のうちの少なくとも一方に設けられる流量調整手段とを備えることを特徴とするガスタービン。 - 前記流量調整手段は、前記第二流路に設けられ、前記ストラットカバーの内周面から突出して、前記ストラットとの間に設けられるオリフィスであることを特徴とする請求項1に記載のガスタービン。
- 前記流量調整手段は、前記第三流路の軸線方向の冷却空気の流れ方向の下流側に設けられる流出孔であることを特徴とする請求項1または2に記載のガスタービン。
- 前記流入孔は、該流入孔の開口面積を変更可能とする蓋部材を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のガスタービン。
- 前記流出孔は、前記ストラットカバーよりも軸線方向の燃焼ガスの流れ方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のガスタービン。
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