JP6813669B2 - Turbine vane row and turbine - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、タービン静翼列及びタービンに関する。 Embodiments of the present invention relate to turbine vane trains and turbines.

二酸化炭素の削減や省資源などの要求から、発電プラントの高効率化が進められている。そのため、ガスタービン発電プラントにおいては、作動流体の高温化などが積極的に進められている。この作動流体の高温化に伴って、静翼や動翼などの冷却方法についても様々な試みがなされている。 Due to demands for carbon dioxide reduction and resource saving, the efficiency of power plants is being improved. Therefore, in gas turbine power plants, the temperature of the working fluid is being actively promoted. With the increase in temperature of the working fluid, various attempts have been made for cooling methods for stationary blades and moving blades.

近年では、タービンの作動流体として二酸化炭素を使用した発電プラントが検討されている。この発電プラントでは、燃焼器において生成した二酸化炭素を作動流体として系統内に循環させている。具体的には、この発電プラントは、酸素および炭化水素などの燃料を燃焼させる燃焼器を備える。燃焼によって生成した二酸化炭素および水蒸気とともに、作動流体として燃焼器に導入された二酸化炭素をタービンに導入し、タービンを回転させて発電を行う。 In recent years, power plants that use carbon dioxide as the working fluid of turbines have been studied. In this power plant, carbon dioxide generated in the combustor is circulated in the system as a working fluid. Specifically, the power plant is equipped with a combustor that burns fuels such as oxygen and hydrocarbons. Along with carbon dioxide and water vapor generated by combustion, carbon dioxide introduced into the combustor as a working fluid is introduced into the turbine, and the turbine is rotated to generate electricity.

タービンから排出されるタービン排気(二酸化炭素および水蒸気)を熱交換器によって冷却し、水分を除去して作動ガス(二酸化炭素)とする。作動ガスは、圧縮機によって昇圧されて超臨界流体となる。昇圧された作動ガスの大部分は、上記の熱交換器によって加熱され、燃焼器に循環される。昇圧された作動ガスのうち、外部から供給された燃料と酸素の燃焼によって生じた二酸化炭素に相当する分は、例えば回収され、他の用途に利用される。 Turbine exhaust (carbon dioxide and water vapor) discharged from the turbine is cooled by a heat exchanger to remove water and use it as working gas (carbon dioxide). The working gas is boosted by a compressor to become a supercritical fluid. Most of the boosted working gas is heated by the heat exchanger described above and circulated to the combustor. Of the boosted working gas, the portion corresponding to carbon dioxide generated by the combustion of fuel and oxygen supplied from the outside is recovered, for example, and used for other purposes.

超臨界の二酸化炭素を作動流体とする場合、タービンの入口圧力は従来のガスタービンの20倍程度、入口密度は25倍以上となる。タービンの入口における作動流体の温度は1000℃を超え、現状のガスタービンのタービンの入口における作動流体の温度と同等である。そのため、ガスタービンと同様に、静翼と動翼などに350〜550℃程度の冷却媒体を供給し、内部に配置された細い配管や孔などに通すことにより、静翼と静翼後方のシュラウドセグメントと動翼とを冷却している。 When supercritical carbon dioxide is used as the working fluid, the inlet pressure of the turbine is about 20 times that of the conventional gas turbine, and the inlet density is 25 times or more. The temperature of the working fluid at the inlet of the turbine exceeds 1000 ° C., which is equivalent to the temperature of the working fluid at the inlet of the current gas turbine turbine. Therefore, as with the gas turbine, a cooling medium of about 350 to 550 ° C is supplied to the stationary blades and moving blades, and the cooling medium is passed through thin pipes and holes arranged inside to shroud the stationary blades and the rear of the stationary blades. It cools the segment and the blades.

特開2001−317302号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-317302 特開2015−059486号公報JP-A-2015-509486

上記したように、ガスタービンでは静翼内部に配置された冷却用の配管や孔などに冷却媒体を通すことにより冷却を行っている。しかし、超臨界の二酸化炭素を作動流体とする発電プラントにおいては、作動流体および冷却媒体の密度が大きいため、従来のガスタービンと冷却用の配管や孔を同じ径にした場合に、冷却媒体の供給量が増加し、発電システムの効率向上の観点から妥当ではない。そのため、冷却用の配管や孔の径を小さくするとともに、適正量の冷却媒体を供給することができ、効率良く冷却することのできる技術が求められている。 As described above, in the gas turbine, cooling is performed by passing a cooling medium through cooling pipes and holes arranged inside the vane. However, in a power plant using supercritical carbon dioxide as the working fluid, the density of the working fluid and the cooling medium is high, so when the diameter of the cooling pipes and holes is the same as that of the conventional gas turbine, the cooling medium The supply will increase, which is not appropriate from the viewpoint of improving the efficiency of the power generation system. Therefore, there is a demand for a technique capable of reducing the diameter of cooling pipes and holes, supplying an appropriate amount of cooling medium, and efficiently cooling.

本発明の目的は、静翼および静翼後方のシュラウドセグメントの冷却に使用される冷却媒体を適正量供給することができ、効率良く冷却することのできるタービン静翼列及びタービンを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a turbine vane train and a turbine which can supply an appropriate amount of a cooling medium used for cooling a stationary blade and a shroud segment behind the stationary blade and can efficiently cool the blade. is there.

実施形態のタービン静翼列は、ケーシングに固定され、タービンを駆動させるために作動媒体をタービン動翼列に導くタービン静翼列であって、前記タービン動翼列の先端と前記ケーシングとの間にシュラウドセグメントを備え、前記ケーシングと前記シュラウドセグメントとの間に空隙部を備えるタービン静翼列において、翼有効部と、前記ケーシングの係合溝に係合され、冷却媒体が供給される開口溝と前記空隙部とに臨み前記開口溝を形成する係合突出部を有し、前記翼有効部の外周側に設けられた外輪側壁と、前記翼有効部の内周側に設けられた内輪側壁と、前記翼有効部、前記外輪側壁、前記内輪側壁のそれぞれの内部に前記冷却媒体を通過させて冷却する冷却通路とを有する静翼と、周方向に沿って配置された前記静翼の前記外輪側壁と、隣接する前記静翼の前記外輪側壁との隙間に配設され、前記外輪側壁に配設された溝に嵌合する複数のシールプレートと、複数の前記シールプレートのうち1個以上に配設され、前記開口溝から前記空隙部に向かって前記冷却媒体を通過させるための冷媒通流部と、を具備する。 Turbine Shizutsubasaretsu embodiment is fixed to the casing, the working medium in order to drive a turbine a turbine stator blade row which leads to the turbine rotor blade row, and the tip of the turbine rotor blade row and before listen pacing In a turbine blade row having a shroud segment between the blades and a gap between the casing and the shroud segment, the blade effective portion and the engaging groove of the casing are engaged to supply a cooling medium. It has an engaging protrusion that faces the opening groove and the gap portion and forms the opening groove, and is provided on the outer ring side wall provided on the outer peripheral side of the blade effective portion and on the inner peripheral side of the blade effective portion. A stationary blade having an inner ring side wall, a cooling passage for passing the cooling medium to cool inside each of the blade effective portion, the outer ring side wall, and the inner ring side wall, and the stationary blade arranged along the circumferential direction. A plurality of seal plates arranged in the gap between the outer ring side wall and the outer ring side wall of the adjacent rotor blade and fitted in the grooves arranged on the outer ring side wall, and one of the plurality of seal plates. It is provided with more than one, and includes a refrigerant passage portion for passing the cooling medium from the opening groove toward the gap portion.

実施形態のタービンを備えるガスタービン設備の系統図。A system diagram of a gas turbine facility including the turbine of the embodiment. 実施形態のタービンの縦断面の一部を示した図。The figure which showed a part of the vertical cross section of the turbine of an embodiment. 実施形態の静翼の縦断面を示す図。The figure which shows the vertical cross section of the stationary blade of an embodiment. 図3のA−A断面を示す図。The figure which shows the AA cross section of FIG. 第1実施形態の静翼列を軸方向後方から見た際の構成を示す図。The figure which shows the structure when the stationary blade row of 1st Embodiment is seen from the rear in the axial direction. 第1実施形態のシールプレートの構成を示す図。The figure which shows the structure of the seal plate of 1st Embodiment. 第2実施形態のシールプレートの構成を示す図。The figure which shows the structure of the seal plate of 2nd Embodiment. 第3実施形態のシールプレートの構成を示す図。The figure which shows the structure of the seal plate of 3rd Embodiment. 第4実施形態のシールプレートの構成を示す図。The figure which shows the structure of the seal plate of 4th Embodiment. 第5実施形態のシールプレートの構成を示す図。The figure which shows the structure of the seal plate of 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態のタービン静翼列が設けられたタービンを備えるガスタービン設備10の系統図である。なお、図1では本発明を、COタービンを用いたガスタービン設備10に適用した場合について示してあるが、本発明は、COタービンに限らず、他のガスタービンや蒸気タービンについても適用することができる。FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine facility 10 including a turbine provided with a turbine vane row of the embodiment. Although FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a gas turbine facility 10 using a CO 2 turbine, the present invention is not limited to the CO 2 turbine but is also applied to other gas turbines and steam turbines. can do.

図1に示すように、酸素および燃料は、燃焼器20に供給され、燃焼する。また、燃焼器20には、作動流体として循環する二酸化炭素も導入される。燃料および酸素の流量は、例えば、それぞれが完全に混合した状態において量論混合比(理論混合比)となるように調整されている。燃料としては、例えば、天然ガス、メタンなどの炭化水素や、石炭ガス化ガスなどが使用される。 As shown in FIG. 1, oxygen and fuel are supplied to the combustor 20 and burned. In addition, carbon dioxide that circulates as a working fluid is also introduced into the combustor 20. The flow rates of fuel and oxygen are adjusted to be, for example, a stoichiometric mixture ratio (theoretical mixture ratio) when they are completely mixed. As the fuel, for example, natural gas, hydrocarbons such as methane, coal gasification gas, and the like are used.

燃焼器20から排出された、燃焼によって生成した二酸化炭素、水蒸気、および作動流体の二酸化炭素からなる燃焼ガスは、タービン21に導入される。タービン21において膨張仕事をした燃焼ガスは、熱交換器22を通り、さらに熱交換器23を通る。熱交換器23を通る際、水蒸気が凝縮して水となる。水は、配管24を通り外部に排出される。なお、タービン21には、発電機25が連結されている。 Combustion gas composed of carbon dioxide produced by combustion, water vapor, and carbon dioxide as a working fluid discharged from the combustor 20 is introduced into the turbine 21. The combustion gas that has expanded in the turbine 21 passes through the heat exchanger 22 and further through the heat exchanger 23. When passing through the heat exchanger 23, water vapor condenses into water. Water is discharged to the outside through the pipe 24. A generator 25 is connected to the turbine 21.

水蒸気と分離されたドライ作動ガス(二酸化炭素)は、圧縮機26で昇圧され、超臨界流体となる。圧縮機26の出口において、ドライ作動ガスの圧力は、例えば、30MPa程度となる。 The dry working gas (carbon dioxide) separated from water vapor is pressurized by the compressor 26 to become a supercritical fluid. At the outlet of the compressor 26, the pressure of the dry working gas is, for example, about 30 MPa.

圧縮機26で昇圧されたドライ作動ガスの一部は、熱交換器22において加熱され、燃焼器20に作動流体として供給される。燃焼器20に導入されたドライ作動ガスは、例えば、燃焼器20の上流側から燃料や酸化剤とともに燃焼領域に噴出されたり、燃焼器ライナの冷却後に希釈孔などから燃焼器ライナ内の燃焼領域の下流側に噴出される。 A part of the dry working gas boosted by the compressor 26 is heated in the heat exchanger 22 and supplied to the combustor 20 as a working fluid. The dry working gas introduced into the combustor 20 is, for example, ejected from the upstream side of the combustor 20 together with the fuel and the oxidizer into the combustion region, or after the combustor liner is cooled, the combustion region in the combustor liner is released from a dilution hole or the like. It is ejected to the downstream side of.

また、熱交換器22内の流路の途中から分岐された配管を介して超臨界流体のドライ作動ガスの一部が、冷却媒体としてタービン21に導入される。この冷却媒体の温度は、冷却効果と冷却対象物に生ずる熱応力の理由から、例えば、350℃〜550℃程度であることが好ましい。 Further, a part of the dry working gas of the supercritical fluid is introduced into the turbine 21 as a cooling medium through a pipe branched from the middle of the flow path in the heat exchanger 22. The temperature of this cooling medium is preferably, for example, about 350 ° C. to 550 ° C. for the reason of the cooling effect and the thermal stress generated in the object to be cooled.

圧縮機26で昇圧されたドライ作動ガスの残りは、系統の外部に排出される。外部に排出されたドライ作動ガスは、例えば、回収装置により回収される。また、外部に排出されたドライ作動ガスは、例えば、石油採掘現場で用いられているEOR(Enhanced Oil Recovery)等に利用することができる。上記した系統において、例えば、燃焼器20において燃料と酸素を燃焼させることで生成した二酸化炭素の生成量に相当する分の二酸化炭素が系統の外部に排出される。 The rest of the dry working gas boosted by the compressor 26 is discharged to the outside of the system. The dry working gas discharged to the outside is recovered by, for example, a recovery device. Further, the dry working gas discharged to the outside can be used for, for example, EOR (Enhanced Oil Recovery) used at an oil mining site. In the above-mentioned system, for example, carbon dioxide corresponding to the amount of carbon dioxide produced by burning fuel and oxygen in the combustor 20 is discharged to the outside of the system.

次に、実施形態のタービン21の構成について説明する。 Next, the configuration of the turbine 21 of the embodiment will be described.

図2は、タービン21の縦断面の一部を示した図である。図2に示すように、円筒形状のケーシング30の内側には、静翼31が配設されている。静翼31は、ケーシング30の周方向に沿って複数(図2には1つのみ示す。)配置されており、これらの静翼31により、静翼列を構成している。 FIG. 2 is a diagram showing a part of a vertical cross section of the turbine 21. As shown in FIG. 2, a stationary blade 31 is arranged inside the cylindrical casing 30. A plurality of stationary blades 31 (only one is shown in FIG. 2) are arranged along the circumferential direction of the casing 30, and these stationary blades 31 form a stationary blade row.

また、静翼列の直下流側には、タービンロータ32のロータディスク33に周方向に複数(図2には1つのみ示す。)の動翼34を植設して構成された動翼列が配置されている。静翼列と動翼列は、タービンロータ32の軸方向に沿って交互に配設されている。静翼列と、この静翼列の直下流の動翼列とで一つのタービン段落を構成している。 Further, on the immediate downstream side of the stationary blade row, a plurality of moving blades 34 (only one is shown in FIG. 2) are planted in the rotor disk 33 of the turbine rotor 32 in the circumferential direction. Is placed. The stationary blade rows and the moving blade rows are alternately arranged along the axial direction of the turbine rotor 32. The blade train and the blade train immediately downstream of this blade train form one turbine paragraph.

動翼34の外周は、シュラウドセグメント35で包囲されている。このシュラウドセグメント35は、燃焼ガスからケーシング30への入熱を抑制するとともに、動翼34の先端との隙間を調整し、適正な隙間を維持するためのものである。シュラウドセグメント35は、例えば、ケーシング30に固定された静翼31によって支持されている。この場合、シュラウドセグメント35と、ケーシング30との間に周方向に空隙部36が形成される。 The outer circumference of the rotor blade 34 is surrounded by a shroud segment 35. The shroud segment 35 is for suppressing heat input from the combustion gas to the casing 30 and adjusting the gap with the tip of the moving blade 34 to maintain an appropriate gap. The shroud segment 35 is supported, for example, by a stationary blade 31 fixed to the casing 30. In this case, a gap 36 is formed in the circumferential direction between the shroud segment 35 and the casing 30.

このように、ケーシング30の内側には、静翼列および動翼列を有する円環状の燃焼ガス通路37が形成されている。 As described above, an annular combustion gas passage 37 having a stationary blade row and a moving blade row is formed inside the casing 30.

次に、図3,4を参照して、静翼31の構成について説明する。図3は静翼31の縦断面を示す図、図4は、図3のA−A断面を示す図である。図3に示すように、静翼31は、翼有効部40と、翼有効部40の外周側(半径方向外側)に設けられた外輪側壁50と、翼有効部40の内周側(半径方向内側)に設けられた内輪側壁60を備える。 Next, the configuration of the stationary blade 31 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing a vertical cross section of the stationary blade 31, and FIG. 4 is a diagram showing an AA cross section of FIG. As shown in FIG. 3, the stationary blade 31 includes a blade effective portion 40, an outer ring side wall 50 provided on the outer peripheral side (radial direction outer side) of the blade effective portion 40, and an inner peripheral side (radial direction) of the blade effective portion 40. The inner ring side wall 60 provided on the inner side) is provided.

翼有効部40は、燃焼ガスが通過する通路部である。この翼有効部40は、例えば、前縁側が湾曲断面形状を有し、後縁側が先細断面形状を有する、翼型形状に構成されている。翼有効部40の前縁側は、両端が開口した中空部41で構成されている。中空部41の横断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば、図4に示すように、前縁側の翼有効部40の外形形状に対応する形状とすることができる。 The blade effective portion 40 is a passage portion through which the combustion gas passes. The blade effective portion 40 is configured in an airfoil shape, for example, having a curved cross-sectional shape on the front edge side and a tapered cross-sectional shape on the trailing edge side. The front edge side of the blade effective portion 40 is composed of a hollow portion 41 having both ends open. The cross-sectional shape of the hollow portion 41 is not particularly limited, but can be, for example, a shape corresponding to the outer shape of the blade effective portion 40 on the front edge side, as shown in FIG.

翼有効部40の中央および後縁側には、翼高さ方向(図3では上下方向)に貫通する貫通孔42、43が形成されている。貫通孔42、43の断面形状は、特に限定されない。ここでは、例えば、図4に示すように、貫通孔42として半楕円形状、貫通孔43として円形形状を例示している。 Through holes 42 and 43 penetrating in the blade height direction (vertical direction in FIG. 3) are formed in the center and the trailing edge side of the blade effective portion 40. The cross-sectional shapes of the through holes 42 and 43 are not particularly limited. Here, for example, as shown in FIG. 4, the through hole 42 has a semi-elliptical shape, and the through hole 43 has a circular shape.

なお、翼有効部40の中央としては、例えば、翼有効部40のキャンバーラインの中央などが例示される。また、前縁側とは、翼有効部40の中央よりも前縁側をいい、後縁側とは、翼有効部40の中央よりも後縁側をいう。 As the center of the blade effective portion 40, for example, the center of the camber line of the blade effective portion 40 is exemplified. Further, the front edge side means the front edge side from the center of the wing effective portion 40, and the trailing edge side means the trailing edge side from the center of the wing effective portion 40.

後縁側に形成される貫通孔43は、少なくとも1つ形成され、ここでは複数形成された一例を示している。貫通孔43が複数形成された場合、貫通孔43は、例えば、等間隔に形成され、翼厚さの減少に伴って、貫通孔43の孔径が後縁側に向かって徐々に小さくなるように構成することができる。 At least one through hole 43 is formed on the trailing edge side, and here, an example in which a plurality of through holes 43 are formed is shown. When a plurality of through holes 43 are formed, the through holes 43 are formed at equal intervals, for example, so that the hole diameter of the through holes 43 gradually decreases toward the trailing edge side as the blade thickness decreases. can do.

翼有効部40の中空部41には、図3に示すように、インサート部材70が配置されている。このインサート部材70は、板状部71および筒体部75を備える。 As shown in FIG. 3, an insert member 70 is arranged in the hollow portion 41 of the blade effective portion 40. The insert member 70 includes a plate-shaped portion 71 and a tubular portion 75.

板状部71は、中空部41に連通する、後述する外輪側壁50の開口51a、および中央の貫通孔42に連通する、後述する外輪側壁50の開口51bを、外周側から覆うように設けられている。板状部71には、開口51aに連通する開口72および開口51bに連通する開口73が形成されている。板状部71は、例えば、外周縁の一部を、後述する外輪側壁50における開口溝51の底部の所定の位置に固定される。 The plate-shaped portion 71 is provided so as to cover the opening 51a of the outer ring side wall 50, which will be described later, which communicates with the hollow portion 41, and the opening 51b of the outer ring side wall 50, which will be described later, which communicates with the through hole 42 at the center. ing. The plate-shaped portion 71 is formed with an opening 72 communicating with the opening 51a and an opening 73 communicating with the opening 51b. For example, a part of the outer peripheral edge of the plate-shaped portion 71 is fixed at a predetermined position on the bottom portion of the opening groove 51 in the outer ring side wall 50 described later.

筒体部75は、一端が板状部71に固定され、他端が閉塞した筒体である。筒体部75は、中空部41の内壁41aと所定の空隙をあけて中空部41に挿入可能な形状に構成されている。筒体部75の、中空部41の内壁41aと面する箇所には、複数の噴出孔76が形成されている。 The tubular body portion 75 is a tubular body in which one end is fixed to the plate-shaped portion 71 and the other end is closed. The tubular body portion 75 is configured to be inserted into the hollow portion 41 with a predetermined gap between the inner wall 41a of the hollow portion 41 and the hollow portion 41. A plurality of ejection holes 76 are formed in a portion of the tubular body portion 75 facing the inner wall 41a of the hollow portion 41.

筒体部75の外側面75aと中空部41の内壁41aとの距離は、例えば、ほぼ一定となるように設定されることが好ましい。これによって、例えば、噴出孔76から噴出した冷却媒体を内壁41aに衝突させて翼有効部40を冷却する際、翼有効部40全体に亘って一様に冷却することができる。なお、冷却媒体としては、例えば、超臨界流体の作動ガス(二酸化炭素)が使用される。 The distance between the outer surface 75a of the tubular body portion 75 and the inner wall 41a of the hollow portion 41 is preferably set to be substantially constant, for example. Thereby, for example, when the cooling medium ejected from the ejection hole 76 collides with the inner wall 41a to cool the blade effective portion 40, the entire blade effective portion 40 can be uniformly cooled. As the cooling medium, for example, a working gas (carbon dioxide) of a supercritical fluid is used.

図4に示すように、外輪側壁50は、例えば、多角形状の平板形状を有している。この外輪側壁50には、冷却媒体を導入するための開口溝51が形成されている。そして、開口溝51の底部には、中空部41に連通する開口51aおよび中央の貫通孔42に連通する開口51bが形成されている。そして、開口51aは、中空部41と同一開口形状に形成され、開口51bは、貫通孔42と同一開口形状に形成されている。 As shown in FIG. 4, the outer ring side wall 50 has, for example, a polygonal flat plate shape. An opening groove 51 for introducing a cooling medium is formed in the outer ring side wall 50. At the bottom of the opening groove 51, an opening 51a communicating with the hollow portion 41 and an opening 51b communicating with the central through hole 42 are formed. The opening 51a is formed in the same opening shape as the hollow portion 41, and the opening 51b is formed in the same opening shape as the through hole 42.

ここで、後縁側の貫通孔43を形成する際、貫通孔43に連通する開口が形成されるが、後縁側の貫通孔43から半径方向外側(外周側)に所定の間隙をあけて、その開口は、平板52によって塞がれている。これによって、後縁側の貫通孔43に連通する空隙部53が形成される。外輪側壁50は、例えば、翼有効部40と一体的に形成される。 Here, when the through hole 43 on the trailing edge side is formed, an opening communicating with the through hole 43 is formed, but a predetermined gap is formed on the outer side (outer peripheral side) in the radial direction from the through hole 43 on the trailing edge side. The opening is closed by the flat plate 52. As a result, a gap portion 53 communicating with the through hole 43 on the trailing edge side is formed. The outer ring side wall 50 is formed integrally with, for example, the blade effective portion 40.

前縁側に位置する外輪側壁50の内周側には、開口51aと、外輪側壁50の外部とを連通させる冷却孔55が形成されている。この冷却孔55は、筒体部75の噴出孔76から中空部41の内壁41aに向かって噴出された冷却媒体によって外輪側壁50を冷却しつつ、冷却媒体を翼外部に排出する孔である。なお、噴出孔76から噴出された冷却媒体の一部は、内壁41aと筒体部75との間を開口51aに向かって流れる。冷却孔55は、例えば、図4に示すように、複数形成される。冷却孔55は、前縁側冷却孔として機能する。この冷却孔55に対しては、筒体部75と中空部41との間が、冷却媒体を冷却孔55に流入させるためのキャビティとして作用する。 A cooling hole 55 is formed on the inner peripheral side of the outer ring side wall 50 located on the front edge side to communicate the opening 51a with the outside of the outer ring side wall 50. The cooling hole 55 is a hole for discharging the cooling medium to the outside of the blade while cooling the outer ring side wall 50 by the cooling medium ejected from the ejection hole 76 of the tubular portion 75 toward the inner wall 41a of the hollow portion 41. A part of the cooling medium ejected from the ejection hole 76 flows between the inner wall 41a and the tubular body portion 75 toward the opening 51a. A plurality of cooling holes 55 are formed, for example, as shown in FIG. The cooling hole 55 functions as a front edge side cooling hole. With respect to the cooling hole 55, the space between the tubular body portion 75 and the hollow portion 41 acts as a cavity for allowing the cooling medium to flow into the cooling hole 55.

また、後縁側に位置する外輪側壁50の内周側には、空隙部53と、外輪側壁50の外部とを連通させる冷却孔56が形成されている。この冷却孔56は、空隙部53に流入した冷却媒体によって外輪側壁50を冷却しつつ、冷却媒体を翼外部に排出する孔である。この冷却孔56は、例えば、図4に示すように、複数形成される。したがって、空隙部53に流入した冷却媒体が、各冷却孔56に分散して流入する。なお、冷却孔56は、後縁側外輪冷却孔として機能する。 Further, a cooling hole 56 is formed on the inner peripheral side of the outer ring side wall 50 located on the trailing edge side to communicate the gap 53 with the outside of the outer ring side wall 50. The cooling hole 56 is a hole for discharging the cooling medium to the outside of the blade while cooling the outer ring side wall 50 by the cooling medium flowing into the gap 53. A plurality of the cooling holes 56 are formed, for example, as shown in FIG. Therefore, the cooling medium that has flowed into the gap 53 is dispersed and flows into each cooling hole 56. The cooling hole 56 functions as a trailing edge side outer ring cooling hole.

また、冷却孔56に加えて、静翼31の空隙部53と、シュラウドセグメント35とケーシング30との間の空隙部36とを連通させる冷却孔100が形成されている。冷却孔100は、第2の後縁側外輪冷却孔として機能するとともに、側壁冷却通路の一部としても機能している。シュラウドセグメント35は、本体部110と、板状部材120とを備えている。この板状部材120には複数の噴出孔121が形成され、冷却媒体は空隙部36から噴出孔121を通して空隙部111に噴出し、動翼34の上流側に出口が位置するように設定された噴出孔112を通って排出される。 Further, in addition to the cooling hole 56, a cooling hole 100 is formed in which the gap portion 53 of the stationary blade 31 and the gap portion 36 between the shroud segment 35 and the casing 30 communicate with each other. The cooling hole 100 functions as a second trailing edge side outer ring cooling hole and also functions as a part of the side wall cooling passage. The shroud segment 35 includes a main body 110 and a plate-shaped member 120. A plurality of ejection holes 121 are formed in the plate-shaped member 120, the cooling medium is ejected from the void portion 36 through the ejection holes 121 to the gap portion 111, and the outlet is set to be located on the upstream side of the moving blade 34. It is discharged through the ejection hole 112.

外輪側壁50の他方の端部には、ケーシング30の係合部溝に係合するための、係合突出部57が形成されている。この係合突出部57は、例えば、タービンロータ軸方向に沿って突出している。この係合突出部57を備えることで、周方向に形成されたケーシング30の係合部溝80に沿って静翼31を周方向に配置して支持(固定)することができる。 At the other end of the outer ring side wall 50, an engaging protrusion 57 for engaging with the engaging groove of the casing 30 is formed. The engaging protrusion 57 projects, for example, along the turbine rotor axial direction. By providing the engaging protrusion 57, the stationary blade 31 can be arranged and supported (fixed) in the circumferential direction along the engaging portion groove 80 of the casing 30 formed in the circumferential direction.

そして、開口溝51は、例えば、ケーシング30によって外周側から覆われ、閉じられた状態となる(図2参照)。この開口溝51は、図示しないが、ケーシング30内に設けられた冷却媒体の供給通路と連通している。そして、この供給通路から開口溝51内に冷却媒体が導入される。 Then, the opening groove 51 is covered from the outer peripheral side by, for example, the casing 30, and is in a closed state (see FIG. 2). Although not shown, the opening groove 51 communicates with the supply passage of the cooling medium provided in the casing 30. Then, the cooling medium is introduced into the opening groove 51 from this supply passage.

シュラウドセグメント35は、例えば、タービンロータ軸方向に沿って突出した、外輪側壁50の内周側の突出部59に係止される。これにより、従来のようなシュラウドセグメントをケーシングに取り付けるためのフックなどの構成が不要となる。また、シュラウドセグメント35とケーシング30との間に空隙部36を構成することができる。 The shroud segment 35 is locked to, for example, a protrusion 59 on the inner peripheral side of the outer ring side wall 50 that protrudes along the turbine rotor axial direction. This eliminates the need for a conventional configuration such as a hook for attaching the shroud segment to the casing. Further, a gap 36 can be formed between the shroud segment 35 and the casing 30.

内輪側壁60は、外輪側壁50と同様に、例えば、多角形状の平板形状を有している。この内輪側壁60は、図3に示すように、中空部41に連通する空隙部61、および中央の貫通孔42および後縁側の貫通孔43に連通する空隙部62を備える。なお、空隙部61は、前縁側空隙部として、空隙部62は、後縁側空隙部として機能する。 Like the outer ring side wall 50, the inner ring side wall 60 has, for example, a polygonal flat plate shape. As shown in FIG. 3, the inner ring side wall 60 includes a gap portion 61 communicating with the hollow portion 41, and a gap portion 62 communicating with the central through hole 42 and the trailing edge side through hole 43. The gap portion 61 functions as a front edge side gap portion, and the gap portion 62 functions as a trailing edge side gap portion.

ここで、空隙部61は、例えば、内輪側壁60の内面に形成された、中空部41の開口断面形状と同一の断面形状を有する凹部によって構成される。空隙部62は、例えば、貫通孔42および貫通孔43から半径方向内側(内周側)に所定の間隙をあけて、貫通孔42および貫通孔43に連通する開口部分を塞ぐ平板63を設けることで構成される。なお、内輪側壁60は、例えば、翼有効部40と一体的に形成される。 Here, the gap portion 61 is formed of, for example, a recess formed on the inner surface of the inner ring side wall 60 and having the same cross-sectional shape as the opening cross-sectional shape of the hollow portion 41. The gap portion 62 is provided with, for example, a flat plate 63 that closes the opening portion communicating with the through hole 42 and the through hole 43 by providing a predetermined gap on the inside (inner peripheral side) in the radial direction from the through hole 42 and the through hole 43. Consists of. The inner ring side wall 60 is formed integrally with, for example, the blade effective portion 40.

前縁側に位置する内輪側壁60の外周側には、空隙部61と、内輪側壁60の外部とを連通させる冷却孔65が形成されている。この冷却孔65は、筒体部75の噴出孔76から中空部41の内壁41aに向かって噴出された冷却媒体によって内輪側壁60を冷却しつつ、冷却媒体を翼外部に排出する孔である。なお、噴出孔76から噴出された冷却媒体の一部は、内壁41aと筒体部75との間を空隙部61に向かって流れる。冷却孔65は、例えば、外輪側壁50の冷却孔55の場合と同様に複数形成される。冷却孔65は、前縁側冷却孔として機能する。 On the outer peripheral side of the inner ring side wall 60 located on the front edge side, a cooling hole 65 that communicates the gap 61 with the outside of the inner ring side wall 60 is formed. The cooling hole 65 is a hole for discharging the cooling medium to the outside of the blade while cooling the inner ring side wall 60 by the cooling medium ejected from the ejection hole 76 of the tubular portion 75 toward the inner wall 41a of the hollow portion 41. A part of the cooling medium ejected from the ejection hole 76 flows between the inner wall 41a and the tubular body portion 75 toward the gap portion 61. A plurality of cooling holes 65 are formed, for example, as in the case of the cooling holes 55 of the outer ring side wall 50. The cooling hole 65 functions as a front edge side cooling hole.

また、後縁側に位置する内輪側壁60の外周側には、空隙部62と、内輪側壁60の外部とを連通させる冷却孔66が形成されている。この冷却孔66は、空隙部62に流入した冷却媒体の一部によって内輪側壁60を冷却しつつ、その冷却媒体を翼外部に排出する孔である。冷却孔66は、例えば、外輪側壁50の冷却孔56の場合と同様に複数形成される。冷却孔66は、後縁側内輪冷却孔として機能する。 Further, on the outer peripheral side of the inner ring side wall 60 located on the trailing edge side, a cooling hole 66 that communicates the gap portion 62 with the outside of the inner ring side wall 60 is formed. The cooling hole 66 is a hole for discharging the cooling medium to the outside of the blade while cooling the inner ring side wall 60 by a part of the cooling medium flowing into the gap portion 62. A plurality of cooling holes 66 are formed, for example, as in the case of the cooling holes 56 of the outer ring side wall 50. The cooling hole 66 functions as a trailing edge side inner ring cooling hole.

静翼31をケーシング30の周方向に配置した際、内輪側壁60と隣接する静翼31の内輪側壁60との間には、隙間があるため、冷却孔65、66から翼外部に冷却媒体を排出することができる。 When the stationary blade 31 is arranged in the circumferential direction of the casing 30, since there is a gap between the inner ring side wall 60 and the inner ring side wall 60 of the adjacent stationary blade 31, a cooling medium is provided to the outside of the blade from the cooling holes 65 and 66. Can be discharged.

静翼31とシュラウドセグメント35は、ケーシング30の周方向に沿って複数配置され静翼列とされている。この静翼列において、静翼31の外輪側壁50、内輪側壁60およびシュラウドセグメント35と、これと周方向に隣接する静翼31の外輪側壁50と内輪側壁60およびシュラウドセグメント35との間には隙間が形成されている。この隙間には、当該隙間を塞ぐためのシールプレート38が配設されている。 A plurality of the stationary blades 31 and the shroud segments 35 are arranged along the circumferential direction of the casing 30 to form a stationary blade row. In this stationary blade row, between the outer ring side wall 50, the inner ring side wall 60 and the shroud segment 35 of the stationary blade 31, and the outer ring side wall 50 and the inner ring side wall 60 and the shroud segment 35 of the stationary blade 31 adjacent to this in the circumferential direction. A gap is formed. A seal plate 38 for closing the gap is arranged in this gap.

シールプレート38は、外輪側壁50、内輪側壁60およびシュラウドセグメント35に配設された溝に嵌合させて設置されている。このシールプレート38が配設されている位置を、図2の縦断面図に太線と符号38で示す。図2は、外輪側壁50、内輪側壁60およびシュラウドセグメント35の断面を示しているが、実際にはこれらの側面にシールプレート38が配設される。なお、図3に示した冷却孔55,56,65,66の外側開口は、この部位に設けられるシールプレート38より翼有効部40側に位置するよう配設されている。 The seal plate 38 is fitted into a groove arranged in the outer ring side wall 50, the inner ring side wall 60, and the shroud segment 35. The position where the seal plate 38 is arranged is indicated by a thick line and reference numeral 38 in the vertical sectional view of FIG. FIG. 2 shows a cross section of the outer ring side wall 50, the inner ring side wall 60, and the shroud segment 35, but the seal plate 38 is actually arranged on these side surfaces. The outer openings of the cooling holes 55, 56, 65, 66 shown in FIG. 3 are arranged so as to be located on the blade effective portion 40 side of the seal plate 38 provided at this portion.

図5は、第1実施形態の静翼列を軸方向後方から見た図である。図5に示すように、静翼31の外輪側壁50および内輪側壁60と、隣接する静翼31の外輪側壁50および内輪側壁60との間に、シールプレート38が設置されている。図5に示す例では、外輪側壁50に配設されたシールプレート38aの中央部に、冷却媒体を通過させる冷媒通流部として、円孔91が1つ形成されている。図2、図3に示すように、この円孔91が形成されているシールプレート38aの配置位置は、静翼31の後縁側端部である。 FIG. 5 is a view of the stationary blade row of the first embodiment as viewed from the rear in the axial direction. As shown in FIG. 5, a seal plate 38 is installed between the outer ring side wall 50 and the inner ring side wall 60 of the stationary blade 31 and the outer ring side wall 50 and the inner ring side wall 60 of the adjacent stationary blade 31. In the example shown in FIG. 5, one circular hole 91 is formed in the central portion of the seal plate 38a arranged on the outer ring side wall 50 as a refrigerant passage portion through which the cooling medium passes. As shown in FIGS. 2 and 3, the position of the seal plate 38a on which the circular hole 91 is formed is the trailing edge side end portion of the stationary blade 31.

図5に示す例では、1つの段落の静翼列において、静翼31と隣接する静翼31との隙間の同じ位置に、全て1つの円孔91が形成されたシールプレート38aが配設されている。しかし、1つの段落の静翼列のうち、1か所に1つのみシールプレート38aを配設してもよい。また、例えば、1つの段落の静翼列のうち、ケーシング30の周方向に沿って180°離れた位置にのみ、シールプレート38aを1つずつ合計2つ配置してもよい。さらに、例えば、1つの段落の静翼列のうち、ケーシング30の周方向に沿って90°離れた位置にのみ、シールプレート38aを1つずつ合計4つ配置してもよい。この点は、後述する第2〜5の実施形態に係るシールプレート38b〜38dについても同様である。また、1つのシールプレート38aに設ける円孔91の数は、1つに限らず複数としてもよい。 In the example shown in FIG. 5, in the stationary blade row in one paragraph, a seal plate 38a in which one circular hole 91 is formed is arranged at the same position in the gap between the stationary blade 31 and the adjacent stationary blade 31. ing. However, only one seal plate 38a may be arranged at one place in the stationary blade row of one paragraph. Further, for example, a total of two seal plates 38a may be arranged one by one only at positions separated by 180 ° along the circumferential direction of the casing 30 in the stationary blade row in one paragraph. Further, for example, a total of four seal plates 38a may be arranged one by one only at positions separated by 90 ° along the circumferential direction of the casing 30 in the stationary blade row in one paragraph. This point is the same for the seal plates 38b to 38d according to the second to fifth embodiments described later. Further, the number of circular holes 91 provided in one seal plate 38a is not limited to one, and may be plural.

図6は第1実施形態のシールプレート38aの構成を示す図である。シールプレート38aは、静翼31の外輪側壁50に配設された溝と、隣接する静翼31の外輪側壁50に配設された溝とに両側端部を嵌合させて配設されている。図6に符号90で示す斜線部は、溝とシールプレート38aとの嵌合部を示している。冷却媒体を通過させる円孔91は、静翼31の外輪側壁50と、隣接する静翼31の外輪側壁50との間に形成された隙間に配設されている。 FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the seal plate 38a of the first embodiment. The seal plate 38a is arranged by fitting both end portions into a groove arranged on the outer ring side wall 50 of the stationary blade 31 and a groove arranged on the outer ring side wall 50 of the adjacent stationary blade 31. .. The shaded portion indicated by reference numeral 90 in FIG. 6 indicates the fitting portion between the groove and the seal plate 38a. The circular hole 91 through which the cooling medium passes is arranged in the gap formed between the outer ring side wall 50 of the stationary blade 31 and the outer ring side wall 50 of the adjacent stationary blade 31.

図5および図6に示すシールプレート38aの例では、静翼31に配設された冷却孔100と、シールプレート38aに配設された円孔91により、空隙部36(図2,3参照)に冷却媒体を供給する。この空隙部36に供給された冷却媒体は、シュラウドセグメント35の冷却に用いられる。 In the example of the seal plate 38a shown in FIGS. 5 and 6, the gap portion 36 (see FIGS. 2 and 3) is provided by the cooling hole 100 arranged in the stationary blade 31 and the circular hole 91 arranged in the seal plate 38a. Supply the cooling medium to. The cooling medium supplied to the gap 36 is used for cooling the shroud segment 35.

冷却孔100は、翼有効部40と外輪側壁50とを一体的に形成する際に放電加工等によって形成される。このため、冷却孔100は、精度良く加工することが難しく、静翼列を組立てた後にメンテナンスすることも困難である。一方、シールプレート38aは、薄い板形状(例えば、厚さ1mmから数mm程度)であるため加工が容易で、精度良く加工することができる。このため、円孔91の孔径を精度良く設定することができ、これによって円孔91から冷却媒体を適正量供給することが可能となる。また、シールプレート38aは、取り外しも容易で、円孔91の孔径が異なる他のシールプレート38aに取り換えることにより、冷却媒体の供給量を容易に変更することもできる。なお、円孔91を有するシールプレート38aを用いた場合、冷却孔100を配設しなくてもよい。 The cooling hole 100 is formed by electric discharge machining or the like when the blade effective portion 40 and the outer ring side wall 50 are integrally formed. Therefore, it is difficult to process the cooling hole 100 with high accuracy, and it is also difficult to maintain the cooling hole 100 after assembling the stationary blade row. On the other hand, since the seal plate 38a has a thin plate shape (for example, a thickness of about 1 mm to several mm), it is easy to process and can be processed with high accuracy. Therefore, the hole diameter of the circular hole 91 can be set with high accuracy, and an appropriate amount of the cooling medium can be supplied from the circular hole 91. Further, the seal plate 38a can be easily removed, and the supply amount of the cooling medium can be easily changed by replacing the seal plate 38a with another seal plate 38a having a different hole diameter of the circular hole 91. When the seal plate 38a having the circular holes 91 is used, the cooling holes 100 need not be arranged.

図7は、第2実施形態のシールプレート38bの構成を示す図である。このシールプレート38bでは、冷却媒体を通過させる冷媒通流部として、その中央部にスリット92が1つ形成されている。このスリット92は、縦横比が例えば2以上となっている。冷却媒体を通過させるスリット92は、静翼31の外輪側壁50と、隣接する静翼31の外輪側壁50との間に形成された隙間に配設されている。 FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the seal plate 38b of the second embodiment. In the seal plate 38b, one slit 92 is formed in the central portion thereof as a refrigerant passage portion through which the cooling medium is passed. The slit 92 has an aspect ratio of, for example, 2 or more. The slit 92 through which the cooling medium passes is arranged in the gap formed between the outer ring side wall 50 of the stationary blade 31 and the outer ring side wall 50 of the adjacent stationary blade 31.

図8は、第3実施形態のシールプレート38cの構成を示す図である。このシールプレート38cでは、冷却媒体を通過させる冷媒通流部が、その中央部に形成された切欠部93によって構成されている。すなわち、この切欠部93によって、静翼31の外輪側壁50と隣接する静翼31の外輪側壁50との間に、冷却媒体を通過させる開口部が形成されている。なお、切欠部93の位置は、シールプレート38cの長手方向中央部に限らない。例えば、シールプレート38の上端部に切欠部93を備え、外輪側壁50の外周側に開口部を配置してもよい。 FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the seal plate 38c of the third embodiment. In the seal plate 38c, a refrigerant passage portion through which the cooling medium is passed is formed by a notch portion 93 formed in the central portion thereof. That is, the notch 93 forms an opening through which the cooling medium passes between the outer ring side wall 50 of the stationary blade 31 and the outer ring side wall 50 of the adjacent stationary blade 31. The position of the cutout portion 93 is not limited to the central portion in the longitudinal direction of the seal plate 38c. For example, a notch 93 may be provided at the upper end of the seal plate 38, and an opening may be arranged on the outer peripheral side of the outer ring side wall 50.

図9は、第4実施形態のシールプレート38dの構成を示す図である。このシールプレート38dは、シールプレート38dの長手方向のサイズを通常のものより例えば2mm以上短くしたものである。これによって、静翼31の外輪側壁50と隣接する静翼31の外輪側壁50の間に、冷却媒体を通過させる冷媒通流部としての開口部94が形成されている。図9は、シールプレート38dの上端側に開口部94が形成されている例を示している。 FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the seal plate 38d of the fourth embodiment. The size of the seal plate 38d in the longitudinal direction is shorter than that of a normal one by, for example, 2 mm or more. As a result, an opening 94 is formed between the outer ring side wall 50 of the stationary blade 31 and the outer ring side wall 50 of the adjacent stationary blade 31 as a refrigerant passage portion through which the cooling medium passes. FIG. 9 shows an example in which the opening 94 is formed on the upper end side of the seal plate 38d.

図10は、第5実施形態のシールプレート38eの構成を示す図である。このシールプレート38eでは、シールプレート38eを嵌合させるための溝に複数(図10は2つの例を示している。)のシールプレート38eを配設し、複数のシールプレート38eの間に隙間を明けて、この隙間の部分に、冷却媒体を通過させる冷媒通流部としての開口部95を形成している。なお、上記シールプレート38eの間の隙間は、例えば2mm以上とすることが好ましい。また、図10では、同様な長さの2枚のシールプレート38eとし、これらの間の中央部に開口部95を形成した例を示している。しかし、2枚のシールプレート38eの長さを異ならせ、中央部から上下いずれかに偏った位置に開口部95を形成してもよい。 FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the seal plate 38e of the fifth embodiment. In this seal plate 38e, a plurality of seal plates 38e (FIG. 10 shows two examples) are arranged in a groove for fitting the seal plate 38e, and a gap is provided between the plurality of seal plates 38e. After opening, an opening 95 is formed in this gap as a refrigerant passage portion through which the cooling medium passes. The gap between the seal plates 38e is preferably 2 mm or more, for example. Further, FIG. 10 shows an example in which two seal plates 38e having the same length are used and an opening 95 is formed in the central portion between them. However, the lengths of the two seal plates 38e may be different, and the opening 95 may be formed at a position biased upward or downward from the central portion.

以上説明したように、上記の各実施形態によれば、静翼および静翼後方のシュラウドセグメントの冷却に使用される冷却媒体を適正量供給することができ、効率良く冷却することができる。なお、冷却媒体を通過させる冷媒通流部が形成されたシールプレート38a〜38eの配置部位は上記に限らず他の部位であってもよい。 As described above, according to each of the above embodiments, an appropriate amount of the cooling medium used for cooling the stationary blade and the shroud segment behind the stationary blade can be supplied, and cooling can be performed efficiently. The location of the seal plates 38a to 38e on which the refrigerant passage portion through which the cooling medium passes is formed is not limited to the above, and may be another portion.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10…ガスタービン設備、20…燃焼器、21…タービン、22、23…熱交換器、24…配管、25…発電機、26…圧縮機、30…ケーシング、31…静翼、32…タービンロータ、33…ロータディスク、34…動翼、35…シュラウドセグメント、36…空隙部、37…燃焼ガス通路、38,38a,38b,38c,38d,38e…シールプレート、40…翼有効部、41…中空部、41a…内壁、42,43…貫通孔、50…外輪側壁、51…開口溝、51a,51b…開口、52…平板、53…空隙部、55…冷却孔、56…冷却孔、57…係合突出部、59…突出部、60…内輪側壁、61,62…空隙部、63…平板、65…冷却孔、66…冷却孔、70…インサート部材、71…板状部、72,73…開口、75…筒体部、75a…外側面、76…噴出孔、80…係合部溝、90…嵌合部、91…円孔、92…スリット、93…切欠部、94,95…開口部、100…冷却孔、110…本体部、111…空隙部、111a…、112…噴出孔、120…板状部材、121…噴出孔。 10 ... gas turbine equipment, 20 ... combustor, 21 ... turbine, 22, 23 ... heat exchanger, 24 ... piping, 25 ... generator, 26 ... compressor, 30 ... casing, 31 ... stationary blade, 32 ... turbine rotor , 33 ... rotor disk, 34 ... turbine, 35 ... shroud segment, 36 ... void, 37 ... combustion gas passage, 38, 38a, 38b, 38c, 38d, 38e ... seal plate, 40 ... blade effective part, 41 ... Hollow part, 41a ... Inner wall, 42,43 ... Through hole, 50 ... Outer ring side wall, 51 ... Opening groove, 51a, 51b ... Opening, 52 ... Flat plate, 53 ... Void part, 55 ... Cooling hole, 56 ... Cooling hole, 57 ... engaging protrusion, 59 ... protrusion, 60 ... inner ring side wall, 61, 62 ... gap, 63 ... flat plate, 65 ... cooling hole, 66 ... cooling hole, 70 ... insert member, 71 ... plate-shaped part, 72, 73 ... opening, 75 ... tubular part, 75a ... outer surface, 76 ... ejection hole, 80 ... engaging part groove, 90 ... fitting part, 91 ... circular hole, 92 ... slit, 93 ... notch, 94,95 ... opening, 100 ... cooling hole, 110 ... main body, 111 ... void, 111a ..., 112 ... ejection hole, 120 ... plate-shaped member, 121 ... ejection hole.

Claims (7)

ケーシングに固定され、タービンを駆動させるために作動媒体をタービン動翼列に導くタービン静翼列であって、前記タービン動翼列の先端と前記ケーシングとの間にシュラウドセグメントを備え、前記ケーシングと前記シュラウドセグメントとの間に空隙部を備えるタービン静翼列において、
翼有効部と、前記ケーシングの係合溝に係合され、冷却媒体が供給される開口溝と前記空隙部とに臨み前記開口溝を形成する係合突出部を有し、前記翼有効部の外周側に設けられた外輪側壁と、前記翼有効部の内周側に設けられた内輪側壁と、前記翼有効部、前記外輪側壁、前記内輪側壁のそれぞれの内部に前記冷却媒体を通過させて冷却する冷却通路とを有する静翼と、
周方向に沿って配置された前記静翼の前記外輪側壁と、隣接する前記静翼の前記外輪側壁との隙間に配設され、前記外輪側壁に配設された溝に嵌合する複数のシールプレートと、
複数の前記シールプレートのうち1個以上に配設され、前記開口溝から前記空隙部に向かって前記冷却媒体を通過させるための冷媒通流部と、
を具備することを特徴とするタービン静翼列。
Fixed to the casing, the working medium in order to drive a turbine a turbine stator blade row which leads to the turbine rotor blade row, with the shroud segment between the tip and the front Listen pacing of the turbine rotor blade row, wherein In a turbine blade row having a gap between the casing and the shroud segment.
The blade effective portion has an engaging protrusion that is engaged with the engaging groove of the casing and faces the opening groove to which the cooling medium is supplied and the gap portion to form the opening groove. The cooling medium is passed through the outer ring side wall provided on the outer peripheral side, the inner ring side wall provided on the inner peripheral side of the wing effective portion, and the inside of each of the wing effective portion, the outer ring side wall, and the inner ring side wall. A stationary wing with a cooling passage for cooling,
A plurality of seals arranged in the gap between the outer ring side wall of the stationary blade arranged along the circumferential direction and the outer ring side wall of the adjacent stationary blade and fitted in the groove arranged on the outer ring side wall. With the plate
A refrigerant flow portion which is arranged in one or more of the plurality of seal plates and allows the cooling medium to pass from the opening groove toward the gap portion.
A turbine vane train characterized by being equipped with.
前記冷媒通流部が、前記静翼の前記外輪側壁と、隣接する前記静翼の前記外輪側壁との間に配設された前記シールプレートに設けられていることを特徴とする請求項1記載のタービン静翼列。 The first aspect of claim 1, wherein the refrigerant flow portion is provided on the seal plate disposed between the outer ring side wall of the stationary blade and the outer ring side wall of the adjacent stationary blade. Turbine stationary blade row. 前記冷媒通流部が、スリット状とされていることを特徴とする請求項1又は2記載のタービン静翼列。 The turbine stationary blade row according to claim 1 or 2, wherein the refrigerant flow portion has a slit shape. 前記冷媒通流部が、前記シールプレートに形成された切欠部であることを特徴とする請求項1又は2記載のタービン静翼列。 The turbine stationary blade row according to claim 1 or 2, wherein the refrigerant flow portion is a notch portion formed in the seal plate. 前記冷媒通流部が配設された前記シールプレートが、前記ケーシングの周方向に沿って180°離れた位置に夫々設けられていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のタービン静翼列。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the seal plates on which the refrigerant flow portions are arranged are provided at positions separated by 180 ° along the circumferential direction of the casing. Turbine vane row. 前記冷媒通流部が配設された前記シールプレートが、前記ケーシングの周方向に沿って90°離れた位置に夫々設けられていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のタービン静翼列。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the seal plates on which the refrigerant passage portions are arranged are provided at positions separated by 90 ° along the circumferential direction of the casing. Turbine vane row. 請求項1乃至6いずれか1項記載のタービン静翼列を具備したことを特徴とするタービン。 A turbine comprising the turbine vane row according to any one of claims 1 to 6.
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CN110685954B (en) * 2019-11-19 2021-06-18 潍柴动力股份有限公司 Sealing structure and water pump
US20240117746A1 (en) * 2021-03-26 2024-04-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Stator blade and gas turbine comprising same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03213602A (en) * 1990-01-08 1991-09-19 General Electric Co <Ge> Self cooling type joint connecting structure to connect contact segment of gas turbine engine
JP2003035105A (en) * 2001-07-19 2003-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine separating wall
JP4690353B2 (en) * 2007-03-09 2011-06-01 株式会社日立製作所 Gas turbine sealing device
US20160053633A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 Rolls-Royce Corporation Seal with cooling feature

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