JPH01131821A

JPH01131821A - ガスタービン燃焼器の支承構造

Info

Publication number: JPH01131821A
Application number: JP28840887A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Moritomo; 嘉一森友; Kazuhiko Kumada; 和彦熊田; Haruo Urushiya; 漆谷　春雄; Hajime Toritani; 初鳥谷; Tatsuo Nishiyama; 達夫西山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1989-05-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はガスタービン燃焼器の尾筒および尾筒フロース
リーブの支持構造に係り、熱伸びを逃がし、振動防止並
びに尾筒および尾筒フロースリーブの取付関係の保持に
最適な支持構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のガスタービン燃焼器においては、燃焼ガス温度が
燃焼器尾筒用フロースリーブを必要とするほど高くはな
かった。従って、燃焼器尾筒をケーシングに支持する際
には、燃焼器尾筒のケーシングに対する熱伸び差を吸収
すれば十分であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ガスタービンの効率向上化のため、燃焼ガス温度を高め
る趨勢にあり、今日において１０００℃に達している。

耐熱材料の耐熱性を向上させて燃焼ガス温度の高温化に
耐える研究も為されているが、材料学的改良には限界が
ある。そこで、尾筒にフロースリーブを離間・外嵌し、
その間に形成される筒状空間に冷却用空気（コンプレッ
サ吐出空気）を導入する必要を生じている。

上記の尾筒と５尾筒フロースリーブとの間には大きい温
度差を生じるので、ケーシングに対しても、尾筒に対し
ても熱伸び差・熱縮み差を吸収し得るように支承しなけ
ればならない。しかも、この尾筒フロースリーブはコン
プレッサは吐出空気を吹きつけられるので、強固な支持
が必要である。

本発明は上述の情報に鑑みて為されたもので、尾筒と１
尾筒スリーブとの同心性を確実に保持し。

かつ、熱膨張差・熱収縮差を吸収し得る支承構造を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、燃焼器尾筒とフロースリーブとの支持点を
一方は固定、他方はフロースリーブはケーシングに対し
、尾筒はフロースリーブに対し軸方向、径方向に摺動可
能な支持構造とすることにより、達成される。

〔作用〕

上記の構成によれば、尾筒と尾筒フロースリーブとが相
対的な関係位置を保持することが出来、しかも、軸方向
の熱膨張収縮、及び径方向の熱膨張収縮が、双方の部材
に取り付けられた支持金具同志の摺動によって吸収され
、過大な熱応力を生じる虞れが無い。このため、信頼性
が高く、しがも許容温度の高いガスタービン燃焼器を構
成することが出来る。

〔実施例〕

第３図は本発明に係るガスタービン燃焼器支承構造の１
実施例を備えた燃焼器の断面図である。

ガスタービン燃焼器部は燃焼器ライナー１、ライナーフ
ロースリーブ２、燃焼器尾筒３、尾筒フロースリーブ４
、燃焼器外筒カバー５、燃焼器外筒６．吐出ケーシング
７、燃焼器ケーシング８、タービンケーシング９、燃料
ノズル１０、点火栓１１、インナーバーレル１２からも
！成される。

圧縮機１３からの高温・高圧の空気は燃焼器室に入った
後、尾筒フロースリーブ４を通り尾筒３を冷却し、ライ
ナーフロースリーブ２に導がれて燃焼器ライナー１内に
入る。燃焼器ライナー１内では、燃料ノズル１０から噴
霧した燃料を点火栓１１により燃焼させて発生した高温
・高圧の燃焼ガスを尾ＷＪｓ内を通してタービン１４に
供給する。

ガスタービンの効率向上に最も大きく影響する要因とし
て燃焼温度がある。この燃焼温度を上げるためには燃焼
ガスと接する部品の材料の耐熱性の向上、冷却技術の向
上が要求される。

尾筒３と１尾筒フロースリーブ４との支持構造として、
設置場所、使用条件より下記の条件が必要となる。

（ｉ）吐出空気の流れの中に位置するため、堅固である
こと。

（ｎ）燃焼器尾筒３と尾筒フロースリーブ４との運転中
のメタル温度の差による軸方向、径方向の熱伸び差を吸
収できる構造であること。

（ｉｉｉ）冷却性能上、燃焼器尾筒３と尾筒フロースリ
ーブ４との位置関係が常に一定に保持されること。

第４図は第３図の燃焼器尾筒部の詳細を示す。

燃焼器尾筒３はベース部材１５を介してブラケット１６
によりケーシング１７に固定される。ベース部材１５と
ブラケット１６ｒＪｊはボルトピン１８により連結され
る。この支持部は燃焼器尾筒３の軸方向、径方向の熱伸
びの基点となる。

ボルトピン１８はブラケット１９を介して尾筒フロース
リーブ４の支持部にもなっている。尾筒フロースリーブ
４の他端はサポート２０を介してケーシング２１に軸方
向に摺動可能なように支持される。この摺動構造につい
ては第１図について後に詳述する。

燃焼器尾筒３の熱伸びは、固定ピン２２と尾筒フロース
リーブ４に設けたサポート２３とからなる支持部で吸収
する構造となっている。

第１図は、尾筒３と尾筒フロースリーブ４との前側支持
部を第４図のＩ−Ｉ線断面図により示す。

第２図はその「−■断面である。

尾筒フロースリーブ４とケーシング２１との係合部は、
第１図に表わされている断面Ｈ形の金具３０と、アーム
状のスリーブサポート２０の先端とを嵌合している。上
記Ｈ形金具３０は、法線ｏｈに沿った１辺と、これに直
角な（接線方向の）２辺とにより形成されている。スリ
ーブサポート２０の先端には溝孔状切欠２０ａ　（第２
図参照）が形成されこの溝孔状切欠２０ａがＨ彫金具３
０のくさび部を摺動自在に挟んでいる。

尾筒スリーブ４の径方向膨張収縮はアーム状のスリーブ
サポート２０の撓みにより吸収され、軸方向膨張収縮は
前記Ｈ形金具３０と溝孔状切欠２０ａとの摺動によって
吸収される６（第４図参照）尾筒フロースリーブ４に設けた３ケのサ
ポート２３に、尾筒３に設けた同じく３ケの固定ピン２
２を取付ける。この支持部は常に燃焼器尾筒３と尾筒フ
ロースリーブ４を同心に保持し、かつ、軸方向の熱伸び
差を吸収できる構造とする。

第５図、第６図は燃焼器尾筒３と尾筒フロースリーブ４
の前側支持部が、それぞれ４対と２対の固定ピン２２、
サポート２３より構成されている場合の例である。

第１図、第５図、第６図のいずれも、燃焼器尾筒３と尾
筒フロースリーブ４の運転時における軸方向および半径
方向の熱伸び差は吸収できる構造となっている。しかし
ながら、燃焼器尾筒３と尾筒フロースリーブ４の組み立
て時の両者の芯出し、加工の容易性を考慮すれば、第１
図に示す３対の固定ピン２２、サポート２３による構造
が最適となる。

第７図は第１図と異なる実施例を示し、燃焼器尾筒３に
サポート２３′を、尾筒フロースリーブ４に固定ピン２
２′を取り付けるようにしたものである。このとき、固
定ピン２２′は、燃焼器尾筒３と尾筒フロースリーブ４
との同心位置が確認できた後に尾筒フロースリーブ４に
溶接することにより、燃焼器尾筒３と尾筒フロースリー
ブ４の適切な位置関係の確保が可能となる支持構造であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃焼器尾筒の冷却のためその外側に設
けられる尾筒フロースリーブと尾筒との支持構造におい
て、尾筒とフロースリーブとの熱伸び差、熱縮み差を吸
収し、尾筒とフロースリーブとの相対的位置関係を同一
に、かつ、堅固に保持することが可能となり、冷却性能
、信頼性の高いガスタービン燃焼器を構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る支承構造の１実施例を示す横断面
図、第２図はその■−■断面図である。第３図は上記実施例の縦断面図、第４図はその要部拡大
詳細図である。第５図乃至第７図はそれぞれ上記と異なる実施例の横断
面図である。１・・・燃焼器ライナー、２・・・ライナーフロースリ
ーブ、３・・・燃焼器尾筒、４・・・尾筒フロースリー
ブ、５・・・外筒カバー、６・・・外筒、７・・・吐出
ケーシング。８・・・燃焼器ケーシング、９・・・タービンケーシン
グ。１０・・・燃料ノズル、１１・・・点火栓、１２・・・
インナーハーレル、１３・・・圧縮機、１４・・・ター
ビン、１５・・・ベース部材、１６・・・ブラケット、
１７・・・ケーシング、１８・・・ボルトピン、１９・
・・ブラケット、２０・・・サポート、２１・・・ケー
シング、２２．２２’・・・固定ピン、２３．２３’　
・・・サポート。

Claims

【特許請求の範囲】１、ガスタービン燃焼器の尾筒に対してフロースリーブ
を離間・外嵌したガスタービン燃焼器の支承構造におい
て、（ａ）フロースリーブの１個所をケーシングに対して相
対的な変位を拘束して取り付けるとともに、上記１個所
以外の複数個所について、軸方向の摺動可能かつ径方向
の移動可能に係合し、（ｂ）尾筒の１個所をフロースリ
ーブに対して相対的な変位を拘束して取り付けるととも
に、上記１個所以外の複数個所について、軸方向の摺動
可能かつ径方向の摺動可能に係合したことを特徴とする
尾筒にフロースリーブを備えたガスタービン燃焼器の支
承構造。２、前記の、軸方向及び径方向に摺動可能な係合個所は
、双方の部材にそれぞれ支持金具を取り付け、上記双方
の部材に取り付けた支持金具同志を摺動可能に係合した
ものであり、かつ、上記双方の支持金具の内の一方は、
軸心に直交する面による断面形状が相手金具に対して凹
形をなし、上記双方の支持金具の内の他方は、軸心に直
交する面による断面形状が相手金具に対して凸形をなし
、上記凹、凸部を嵌合したものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のガスタービン燃焼器の支
承構造。３、前記のフロースリーブをケーシングに対して軸方向
の摺動及び径方向の移動自在な係合個所は、双方の部材
にそれぞれ支持金具を取り付けた構造とし、かつ、上記
それぞれの支持金具の内の一方は、軸心に直交する面に
よる断面形状が、該フロースリーブの断面の円の接線に
平行な２辺と法線方向の１辺とよりなるＨ形をなし、該
それぞれの支持金具の他方は、前記の法線方向の辺に対
して摺動自在に嵌合する、軸心方向の溝孔状切欠を有す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のガスタービン燃焼器の支承構造。