JP5738211B2 - ガスタービンにおけるディスク軸心調整機構 - Google Patents

Description

本発明は、ガスタービンのガスタービン排気部に設けられるディスク軸心調整機構に関する。

従来、ガスタービンのタービン部では、タービンからの燃焼ガスの静圧を回復させるために、タービンの燃焼ガス出口に接続した二重管構造の排気ディフューザを用いているのが、この排気ディフューザを含むガスタービン排気部も冷却対象となっているのが一般的となっている。

通常、ガスタービン排気部は、外側ディフューザと内側ディフューザとからなる排気ディフューザと、この排気ディフューザを覆うように設けた車室壁及びベアリングケースからなる排気キャビティと、排気ディフューザを貫通して車室壁とベアリングケースとを連結するストラットと、このストラットを覆うように外側ディフューザと内側ディフューザとを連結するストラットカバーと、を備えて概略構成されている。

このようなガスタービンでは、冷却系統によりストラット部や排気トンネル内の空気の置換を促進し、ガスタービン排気部の冷却効果を高めるようにした冷却構造が、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１には、排気キャビティの下流側の排気ディフューザを貫通して排気ディフューザの内側において、排気キャビティに連通する排気トンネルと車室外とを連通する空気取入口が設けられ、この空気取入口から取り入れた空気をストラットとストラットカバーとの間の空間を通して吸引排気手段としての配管により排気キャビティ外に排出する冷却系統を備えた構造について記載されている。

特許第４６８１４５８号公報

しかしながら、特許文献１に示す従来のガスタービン排気部に設けられる冷却構造では、ストラットとストラットカバーとの間に供給される空気量を制御していないため、その空気の供給量にバラツキが生じるおそれがあった。その場合、ストラット同士の間で温度差が発生し、これによりストラットのそれぞれに長さ方向（ロータに近接離反する方向）の熱伸び偏差が発生することとなり、ロータの軸心がずれるおそれがあった。そして、軸心のずれはロータに支持される動翼と車室壁とのクリアランスの偏差を引き起こすため、ラビング等が発生する可能性があった。
また、ストラットの剛性が不足している場合でも、ロータの重量によって軸心がずれてしまう可能性があり、継続的な監視が必要であることから、その点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ストラットを冷却する空気の流量を調整することでロータの軸心の偏差を抑制することができ、しかもロータの軸心を継続的に監視することが可能となるガスタービンにおけるディスク軸心調整機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、タービンの下流側にそれぞれ接続された車室壁とベアリングケースとの間に設けられた外側ディフューザと内側ディフューザとを有する排気ディフューザと、排気ディフューザを貫通して車室壁とベアリングケースとを連結し、周方向に間隔をあけて複数設けられたストラットと、ストラットを覆うように、外側ディフューザと内側ディフューザとを連結するストラットカバーと、を備えたガスタービンにおけるディスク軸心調整機構であって、車室壁は、各ストラットに対応するようにそれぞれ設けられて、内外を連通する複数の空気導入孔を有し、ストラットの熱伸びに対応するパラメータを検出するセンサ部と、センサ部での検出値に基づいて空気導入孔を流通する空気の流量を調整する流量調整部と、を備えることを特徴としている。

本発明では、車室壁の外側の空気を、車室壁に設けられた複数の空気導入孔よりストラットとストラットカバーとの間を流通させることで、ストラットの温度を低下させることができる。そして、センサ部によってストラットの熱伸びに対応するパラメータを検出し、この検出値に基づいて流量調整部を調整することで、空気導入孔を流通する空気の流量を変更することができる。例えば、複数のストラットのそれぞれの熱伸び量に基づいて、それらストラットの熱伸び偏差を算出し、熱伸び量の大きなストラットを特定するとともに、その特定のストラットに対して適正な流量の空気を流通させて冷却することが可能となる。
このように、ストラットの熱伸び量を監視し、冷却により複数のストラットの熱伸び量を調整することができるので、ストラットによってベアリングケースを介して支持されたロータの軸心の偏差を抑制することができ、これによりロータに支持される各動翼と車室壁とのクリアランスの偏差も抑えることができる。

また、本発明のディスク軸心調整機構によれば、センサ部でストラットの熱伸びに対応するパラメータをリアルタイムで監視することができるので、上述した計算に基づいて空気導入孔を流通する空気の流量を調整する動作フローを継続することが可能となる。そのため、前記動作フローを続けることで複数のストラットの熱伸び量を平均化することができ、且つタービンの運転を継続的に安定させることができる。

また、本発明に係るガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、センサ部は、ストラットの温度を検出する温度センサであることが好ましい。

この場合、ストラットの温度を温度センサによって検出し、この検出した温度から熱伸び量を算出し、この流量調整部を調整することで、空気導入孔を流通する空気の流量を変更することができる。

また、本発明に係るガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、温度センサは、熱電対であり、ストラットの長さ方向に沿って複数設けられていることが好ましい。

この場合、ストラットの長さ方向の複数箇所の温度を検出することができるので、ストラットの長さ方向の温度のばらつきが小さくなって平均化される。したがって、検出値の精度を高めることができ、ロータの軸心の偏差の補正精度を向上させることができる。

また、本発明に係るガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、センサ部は、車室壁の外側に設けられ、ストラットが介在するストラットカバーの内側の領域にレーザ光線を通過させて、ベアリングケースの外周部までの変位量を計測するレーザ変位計であってもよい。

この場合、ストラットとストラットカバーとの間の空間でストラットに近接する位置にレーザ光線が通過し、ベアリングケースのストラットが固定される位置に近接する部分までの変位量をレーザ変位計で計測することができる。つまり、この変位量は、ストラットの長さ方向の寸法と同等となるので、この変位量からストラットの熱伸び量を算出し、流量調整部を調整することで、空気導入孔を流通する空気の流量を変更することができる。

また、本発明に係るガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、ストラットカバーと車室壁の内周面との間の空間を円周方向に区画する仕切り板が設けられ、１つのストラットが仕切り板によって区画された領域内に配置されていることが好ましい。

本発明では、各ストラットに対応する仕切り板で区画される領域が形成され、その領域内の車室壁に空気導入孔を配置することで、ストラットに個別に対応する空気導入孔を設けることができる。この場合、ストラットとストラットカバーとの間の空間を流通する空気の流量を安定させることができ、センサ部の検出値に基づくストラットの熱伸び量の補正精度を高めることができる。また、ストラット毎に対応する流量調整部を調整することができるので、複数のストラットを同時に冷却することも可能であり、ストラット全体の熱伸びに対応することができるという利点がある。

また、本発明に係るガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、車室壁には、車室壁の変位を測定する変位センサが設けられ、変位センサで検出した車室壁の変位に基づいて、車室壁の外周表面に空気を吹き掛けることがより好ましい。

本発明では、上述したストラットの熱伸びに対応するパラメータを検出するセンサ部とは別で、変位センサで検出した車室壁の変位に基づいて車室壁の外周表面に空気を吹き掛けることで前記車室壁の変位を補正することができる。そして、この車室壁の変位をセンサ部で検出したストラットの熱伸びに対応させて流量調整部を調整し、車室壁と動翼とのクリアランスを考慮したロータの軸心における偏差の調整を行うことができる。

本発明のガスタービンにおけるディスク軸心調整機構によれば、センサ部によってストラットの熱伸びに対応するパラメータを検出し、この検出値に基づいて流量調整部を調整することで、空気導入孔を流通する空気の流量を変更することができ、これによりロータの軸心の偏差を抑制することができる。しかも、ロータの軸心を継続的に監視することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態によるガスタービンの構成を示す半断面図である。 図１に示すＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す冷却流路の拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は、流量調整弁の断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、流量調整弁の交換フランジの平面図である。 流量調整弁の開閉状態を説明するための平面図である。 第１の実施の形態の冷却動作を示すフロー図である。 第１の実施の形態の変形例による冷却動作を示すフロー図である。 第２の実施の形態のディスク軸心調整機構を模式的に示した側面図である。 第２の実施の形態によるディスク軸心調整機構の断面図である。 第２の実施の形態の冷却動作を示すフロー図である。 第３の実施の形態のディスク軸心調整機構を模式的に示した断面図である。 第３の実施の形態の冷却動作を示すフロー図である。

以下、本発明の実施の形態によるガスタービンにおけるディスク軸心調整機構について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

（第１の実施の形態）
図１に示すように、本第１の実施の形態のディスク軸心調整機構は、ガスタービン１において、排気ディフューザを含むガスタービン排気部２に設けられている冷却機構を制御することで、ディスク軸心を調整するものである。
ガスタービン１は、給気設備３において取り入れた空気を圧縮して燃焼用の圧縮空気を得る圧縮機４と、この圧縮機４からの圧縮空気を燃料とともに燃焼して高温高圧の燃焼ガスを発生させる燃焼器５と、この燃焼器５からの燃焼ガスによってロータ６（６Ａ、６Ｂ）の回転動力を得るタービン７と、を備えて概略構成されている。
なお、タービン７は、１軸でも２軸でも構わないが、本実施の形態では１軸のものを一例として以下説明する。

タービン７のロータ６Ａは、圧縮機４のロータ６Ｂに中間軸８を介して連結しており、燃焼器５からの燃焼ガスの流体エネルギーを回転エネルギーに変換し、この回転エネルギーを圧縮機４のロータ６Ｂに伝達して圧縮機４を駆動させると共に、圧縮機４のロータ６Ｂに連結した図示しない発電機を発電させる。タービン７から排出される燃焼ガス（排気ガス）は、ガスタービン排気部２及び排気ダクト９を通り図示しない煙突を介して大気に放出される。

ガスタービン排気部２は、図２にも示すように、タービン７の下流側にそれぞれ接続した円筒状の車室壁１０とベアリングケース１１とで画成された排気キャビティ１２と、車室壁１０とベアリングケース１１との間に設けられた外側ディフューザ１３ａと内側ディフューザ１３ｂとからなりタービン７の燃焼ガス出口に接続して同タービン７からの燃焼ガスの静圧を回復させる排気ディフューザ１３と、排気ディフューザ１３を貫通して車室壁１０とベアリングケース１１とを連結するストラット１４と、ストラット１４を覆うように、外側ディフューザ１３ａと内側ディフューザ１３ｂとを連結するストラットカバー１５と、を備えている。

車室壁１０は、複数段のタービン静翼やストラット１４等に対応して軸方向に複数分割されている。ストラット１４は円周方向に等間隔でかつベアリングケース１１の接線方向に６本設けられている。尚、ストラット１４の本数は、これに限定されるものではない。

そして、本実施の形態では、車室壁１０における各ストラット１４の連結部に近接する位置には、内外（排気トンネル１６と車室外（図示しないエンクロージャ内で略大気圧））を連通する空気導入孔１７が設けられている。つまり、空気導入孔１７から導入された空気がストラット１４とストラットカバー１５との間の空間（以下、冷却流路Ｒという）を流通して排気キャビティ１２内へ送られる構成となっている。ここで、空気導入孔１７の車室壁１０における位置は、図２の紙面に向かって、周方向でストラット１４を挟んで反時計回り側に近接する位置である。

空気導入孔１７から導入される空気は、略大気圧下にある空気導入孔１７と負圧下にある吸気設備３のベルマウス部との差圧により、ストラット１４とストラットカバー１５との間の冷却流路Ｒ内を空気導入孔１７から吸気設備３のベルマウス部へと吸引される。

また、本実施の形態では、ストラットカバー１５と車室壁１０の内周面との間には、円周方向に区画する仕切り板１８が各ストラット１４に対応するように６箇所に設けられている。仕切り板１８は、図２で紙面に向かって周方向でストラット１４を挟んで反時計回り側で、ストラット１４とこれに近接する空気導入孔１７との間に配置されている。これにより、所定位置の空気導入孔１７から供給された空気は、図３に示すように、仕切り板１８によって区画された所定の流路、すなわちストラットカバー１５と車室壁１０との間の空間Ｓと、ストラット１４とストラットカバー１５との間の冷却流路Ｒと、を通過して排気キャビティ１２内へ流入することになる。

また、空気導入孔１７には、車室壁１０の外側の位置に流量調整弁２０が設けられている。流量調整弁２０は、図４（ａ）に示すように、空気導入孔１７と同径の開口穴２１ａを有する鍔部２１ｂ付きの固定フランジ２１と、固定フランジ２１に対して重ね合わせるようにしてボルト等で着脱自在に設けられた開口穴２２ａを有する交換フランジ２２と、交換フランジ２２の開口穴２２ａを適宜な開度に調整可能な開閉板２３と、を備えている（図６参照）。

交換フランジ２２は、開口穴２２ａの開口面にメッシュ材２２ｂが設けられており、開口穴２２ａの穴径の異なるものを固定フランジ２１に対して適宜着脱して取り付けることがきる。つまり、交換フランジ２２の開口穴２２ａは、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように固定フランジ２１の開口穴２１ａと同径のものや、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すような固定フランジ２１の開口穴２１ａよりも小さなものでも良い。そして、交換フランジ２２は、車室壁１０の外側に設けられているので、ガスタービン１の運転中にも適宜な穴径のものに交換することが可能である。

図６に示すように、開閉板２３は、交換フランジ２２の開口面に沿ってスライド可能に設けられ、操作部２３ａを後述する流量調整制御部２６によって得られた指示値に基づいて段階的に切り換えることで交換フランジ２２の開口穴２２ａの開口面積を調整できる構成となっている。

図２に示すように、上述した流量調整手段は、各ストラット１４に設けられ、ストラット１４の熱伸びに対応するパラメータであるストラット１４の温度を検出する熱電対などの温度センサ２５（センサ部）と、温度センサ２５での検出値（温度）に基づいて空気導入孔１７を流通する空気の流量を調整する流量調整制御部２６と、からなる。

温度センサ２５は、ストラット１４の長さ方向（ストラット１４における車室壁１０とベアリングケース１１との延在方向）に沿って等間隔に複数（４つ）設けられている。なお、ストラット１４あたりの温度センサ２５の数量は、適宜設定することができ、本実施の形態では各ストラット１４に対して４つの温度センサ２５を設けているが、これに限定されず、ストラット１４のそれぞれに少なくとも１つの温度センサ２５が設けられていればよい。

図２に示す流量調整制御部２６は、各温度センサ２５による測定値に基づいて各ストラット１４の熱伸び量を算出し、複数の流量調整弁２０を開閉するものである。

ここで、上述した流量調整手段によって、空気導入孔１７から供給される空気の導入量を調整する方法について、図面に基づいて説明する。
図２および図７に示すように、ステップＳ１では、各ストラット１４に設けた温度センサ２５によってストラット１４のメタル温度が計測される。そして、流量調整制御部２６において、検出した温度に基づいて、それぞれのストラット１４の平均熱伸び量が算出される（ステップＳ２）。つまり、ストラット１４の長さ方向に設けられている４つの温度センサ２５の検出温度の平均値から熱伸び量を算出する。
ここで、ストラット１４の熱伸びはストラット１４で支持されるベアリングケース１１に変位をもたらし、ロータ６の軸心に偏差が生じることになる。

次に、ステップＳ３において複数（６本）のストラット１４の熱伸び偏差が計算され、それらストラット１４のうち熱伸び量の大きなストラット１４が特定される（ステップＳ４）。そして、本実施の形態では、ステップＳ４で特定されたストラット１４の熱伸び量から特定したストラット１４に必要な空気量を算出し、その特定されたストラット１４に対応する流量調整弁２０を手動で流量調整する（ステップＳ５）。

これにより、流量調整弁２０で流量調整された空気が、特定されたストラット１４に対応する冷却流路Ｒ（ストラット１４とストラットカバー１５との間の空間）内に流通するので、その特定されたストラット１４が冷却されて熱伸び量が低減される。そのため、ベアリングケース１１の変位を小さくすることができ、ロータ６の軸心の偏差を補正することができる。

ここで、ステップＳ１による温度センサ２５による計測は、リアルタイムで行われており、流量調整弁２０による流量調整後の状態においてもストラット１４の熱伸び量が算出される。そのため、上述したステップＳ１〜Ｓ５の動作フローが循環している状態となり、ロータ６の軸心が常時監視されている。

次に、ガスタービンにおけるディスク軸心調整機構の作用について、図面に基づいてさらに具体的に説明する。
図３に示すように、本実施の形態のディスク軸心調整機構では、車室壁１０の外側の空気を、車室壁１０に設けられた複数の空気導入孔１７よりストラット１４とストラットカバー１５との間を流通させることで、ストラット１４の温度を低下させることができる。そして、温度センサ２５によってストラット１４の熱伸びに対応するパラメータを検出し、この検出値に基づいて図７に示すように流量調整弁２０を調整することで、空気導入孔１７を流通する空気の流量を変更することができる。
このように、ストラット１４の熱伸び量を監視し、冷却により複数のストラット１４の熱伸び量を調整することができるので、ストラット１４によってベアリングケース１１を介して支持されたロータ６の軸心の偏差を抑制することができ、これによりロータ６に支持される各動翼と車室壁１０とのクリアランスの偏差も抑えることができる。

また、温度センサ２５でストラット１４の熱伸びに対応するパラメータをリアルタイムで監視することができるので、上述した計算に基づいて空気導入孔１７を流通する空気の流量を調整する動作フローを継続することが可能となる。そのため、前記動作フローを続けることで複数のストラット１４の熱伸び量を平均化することができ、且つガスタービン１の運転を継続的に安定させることができる。

さらに、温度センサ２５が熱電対であり、ストラット１４の長さ方向に沿って複数設けられていることから、ストラット１４の長さ方向の複数箇所の温度を検出することができるので、ストラット１４の長さ方向の温度のばらつきが小さくなって平均化される。したがって、検出値の精度を高めることができ、ロータ６の軸心の偏差の補正精度を向上させることができる。

さらにまた、本実施の形態のディスク軸心調整機構では、各ストラット１４に対応する仕切り板１８で区画される領域が形成され、その領域内の車室壁１０に空気導入孔１７を配置することで、ストラット１４に個別に対応する空気導入孔１７を設けることができる。この場合、ストラット１４とストラットカバー１５との間の冷却流路Ｒを流通する空気の流量を安定させることができ、温度センサ２５の検出値に基づくストラット１４の熱伸び量の補正精度を高めることができる。また、ストラット１４毎に対応する流量調整弁２０を調整することができるので、複数のストラット１４を同時に冷却することも可能であり、ストラット全体の熱伸びに対応することができるという利点がある。

また、本実施の形態では、流量調整弁２０の開閉動作を開閉板２３によって手動操作で行う構造であるので、自動調整などの複雑な機能が不要であり、運転中に作業員が流量調整を行い、ロータ６の軸心の偏差を調整することができる。つまり、複雑な調整機構に頼らないのでコストを削減することができる。

上述した本第１の実施の形態によるガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、温度センサ２５によってストラット１４の熱伸びに対応するパラメータを検出し、この検出値に基づいて流量調整弁２０を調整することで、空気導入孔１７を流通する空気の流量を変更することができ、これによりロータ６の軸心の偏差を抑制することができる。
しかも、ロータ６の軸心を継続的に監視することができる効果を奏する。

次に、本発明のガスタービンにおけるディスク軸心調整機構による他の実施の形態および変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。

（変形例）
上述した第１の実施の形態では流量調整弁２０の開閉板２３（図６参照）を手動で開閉する構成としていたが、本変形例では、図２に示す流量調整制御部２６の指令に基づいて流量調整弁２０の開閉板２３の開閉動作を自動で制御する構成となっている。
すなわち、図８に示すように、ステップＳ４で特定したストラット１４の熱伸び量と、複数のストラット１４の偏差値とに基づいて、特定したストラット１４に対応する開閉板２３の開閉量（開度）、すなわち空気の流量が計算される（ステップＳＳ４Ａ）。そして、ステップＳ５では、ステップＳ４Ａで求められた開閉量に基づいて、所定の流量調整弁２０が調整される。

（第２の実施の形態）
次に、図９および図１０に示すように、第２の実施の形態によるガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、上述した第１の実施の形態で各ストラット１４に設けた温度センサ２５（図３）に加え、センサ部としてレーザ変位計２７を設けた構成となっている。レーザ変位計２７は、上述した温度センサ２５と同様にストラット１４の熱伸びに対応するパラメータを検出するためのものであり、車室壁１０の外側に設けられ、ストラット１４が介在するストラットカバー１５の内側の領域にレーザ光線Ｌを通過させて、ベアリングケース１１の外周部１１ａの所定部分までの変位量を計測するものである。

レーザ変位計２７は、ストラット１４とストラットカバー１５との間の空間（冷却流路Ｒ）の延長線上に位置する車室壁１０にガラス製などから形成された透過部２８が設けられ、その透過部２８の外周側に発光・受光するレーザ光線Ｌが透過部２８を通過するようにして配置されている。このレーザ光線Ｌは、ストラットカバー１５内において、ストラット１４に近接する位置で、そのストラット１４の略長さ方向に沿って照射される。

そして、図２に示す流量調整制御部２６では、図１１に示すように、車室壁１０とベアリングケース１１との間の距離は決まっているので、ステップＳ６においてレーザ変位計２７で計測されると、ステップＳ７で変位量がストラット１４の熱伸び量として換算され、複数のストラット１４のそれぞれの熱伸び偏差が計算される。

このステップＳ６、Ｓ７は、温度センサ２５におけるステップＳ１〜Ｓ３（上述）と並列なフローとなり、それぞれのフローＦ１、Ｆ２（温度センサ２５による第１計算フローＦ１とレーザ変位計２７による第２計算フローＦ２）に基づいて、ステップＳ８においてストラット１４のうち熱伸び量の大きなストラット１４が特定される。そして、空気の流量が計算され（ステップＳ９）、ステップＳ１０においてステップＳ９で求めた流量に基づいて、所定の流量調整弁２０が調整される。

本第２の実施の形態では、図１１に示すように、ストラット１４とストラットカバー１５との間の空間でストラット１４に近接する位置にレーザ光線Ｌが通過し、ベアリングケース１１のストラット１４が固定される位置に近接する部分までの変位量をレーザ変位計２７で計測することができる。つまり、この変位量は、ストラット１４の長さ方向の寸法と同等となるので、この変位量からストラット１４の熱伸び量を算出し、流量調整弁２０を調整することで、空気導入孔１７を流通する空気の流量を変更することができる。

（第３の実施の形態）
図１２に示すように、第３の実施の形態によるガスタービンにおけるディスク軸心調整機構では、車室壁１０の外側の上端１０ａ、および下端１０ｂの位置に、車室壁１０の変位を接触により測定する変位センサ３０を設け、これら変位センサ３０で検出した車室壁１０の変位に基づいて車室壁１０の外周表面に空気を吹き掛ける構成となっている。

具体的には、車室壁１０の外周面の測定箇所（ここでは上端１０ａ、下端１０ｂ）に計測用突起３１を設け、この計測用突起３１に変位センサ３０の検出部３０ａを接触させている。そして、車室壁１０の外周面の上半部分は、保温材３２で被覆されるとともに、その保温材３２を外側から貫通して空気導入口３３が設けられている。この空気導入口３３は、例えば小型圧縮空気装置３４（コンプレッサ）に接続されている。これにより、空気導入口３３から吹き出された空気を車室壁１０の上半部分の外周表面に直接吹き掛けて冷却するとともに、保温材３２の内側にもその空気が供給されるので、その上半部分の温度を低下させ、車室壁１０自体の偏心を抑制することができる。これにより、車室壁１０における各動翼（ロータ６）とのクリアランス偏差を小さくすることができる。

また、図１３は、本第３の実施の形態による動作フローであって、上述した第２の実施の形態による動作フローに基づくものである。
図１３に示すように、変位センサ３０によって検出した車室壁１０の変位を小さくするための冷却フローＦ３は、温度センサ２５やレーザ変位計２７に基づく流量調整フローＦ０とは別の動作フローとなっている。
なお、ストラット１４が取り付けられている車室壁１０自体が楕円変形していた場合は、その分が誤差となってロータ６の偏心につながる可能性がある。つまり、上記クリアランスは、流量調整弁２０による流量調整によっても補正できるので、変位センサ３０によって検出された変位についても流量調整弁２０の調整条件としている。

具体的に図１３の流量調整フローＦ０において、図９に示す温度センサ２５およびレーザ変位計２７で検出したストラット１４の熱伸びに対応するパラメータ（ステップＳ７）は、ステップＳ１１で空気の流量が計算された後、ステップＳ１２において流量調整弁２０が調整される。
また、ステップＳ１２の流量調整後に再び変位センサ３０で車室壁１０の変位が検出され、流量調整前後のクリアランスが比較され（ステップＳ１３）、更にクリアランス偏差が計算され（ステップＳ１４）、ステップＳ９で計算された空気の流量が補正されるフローとなり、これにより車室壁１０と各動翼（ロータ６）とのクリアランスの最適条件が計算される。

本第３の実施の形態では、上述したストラット１４の熱伸びに対応するパラメータを検出する温度センサ２５やレーザ変位計２７とは別で、変位センサ３０で検出した車室壁１０の変位に基づいて車室壁１０の外周表面に空気を吹き掛けることで前記車室壁１０の変位を補正することができる。
そして、この検出した車室壁１０の変位を上記温度センサ２５などのセンサ部で検出したストラット１４の熱伸びに対応させて流量調整弁２０を調整し、車室壁１０と動翼とのクリアランスを考慮してロータ６の軸心の偏差を調整することができる。

以上、本発明によるガスタービンにおけるディスク軸心調整機構の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ ガスタービン
２ ガスタービン排気部
６ ロータ
６Ａ タービンのロータ
６Ｂ 圧縮機のロータ
７ タービン
９ 排気ダクト
１０ 車室壁
１１ ベアリングケース
１２ 排気キャビティ
１３ 排気ディフューザ
１４ ストラット
１５ ストラットカバー
１７ 空気導入孔
１８ 仕切り板
２０ 流量調整弁（流量調整部）
２１ 固定フランジ
２２ 交換フランジ
２３ 開閉板
２５ 温度センサ（センサ部）
２６ 流量調整制御部
２７ レーザ変位計（センサ部）
２８ 透過部
３０ 変位センサ
Ｒ 冷却流路

Claims (6)

1. タービンの下流側にそれぞれ接続された車室壁とベアリングケースとの間に設けられた外側ディフューザと内側ディフューザとを有する排気ディフューザと、
   該排気ディフューザを貫通して前記車室壁と前記ベアリングケースとを連結し、周方向に間隔をあけて複数設けられたストラットと、
   前記ストラットを覆うように、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するストラットカバーと、
   を備えたガスタービンにおけるディスク軸心調整機構であって、
   前記車室壁は、各前記ストラットに対応するようにそれぞれ設けられて、内外を連通する複数の空気導入孔を有し、
   前記ストラットの熱伸びに対応するパラメータを検出するセンサ部と、
   該センサ部での検出値に基づいて前記空気導入孔を流通する空気の流量を調整する流量調整部と、
   を備えることを特徴とするガスタービンにおけるディスク軸心調整機構。
2. 前記センサ部は、前記ストラットの温度を検出する温度センサ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におけるディスク軸心調整機構。
3. 前記温度センサは、熱電対であり、
   前記ストラットの長さ方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガスタービンにおけるディスク軸心調整機構。
4. 前記センサ部は、前記車室壁の外側に設けられ、前記ストラットが介在する前記ストラットカバーの内側の領域にレーザ光線を通過させて、前記ベアリングケースの外周部までの変位量を計測するレーザ変位計であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガスタービンにおけるディスク軸心調整機構。
5. 前記ストラットカバーと前記車室壁の内周面との間の空間を円周方向に区画する仕切り板が設けられ、
   １つの前記ストラットが該仕切り板によって区画された領域内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガスタービンにおけるディスク軸心調整機構。
6. 前記車室壁には、該車室壁の変位を測定する変位センサが設けられ、
   該変位センサで検出した前記車室壁の変位に基づいて、前記車室壁の外周表面に空気を吹き掛けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガスタービンにおけるディスク軸心調整機構。