JPH01179821A - ガスタービン用燃焼器 - Google Patents
ガスタービン用燃焼器Info
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- JPH01179821A JPH01179821A JP33246487A JP33246487A JPH01179821A JP H01179821 A JPH01179821 A JP H01179821A JP 33246487 A JP33246487 A JP 33246487A JP 33246487 A JP33246487 A JP 33246487A JP H01179821 A JPH01179821 A JP H01179821A
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- cooling
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 28
- 210000003038 endothelium Anatomy 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
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- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は燃焼器尾筒を改良した高温ガスタービン用燃焼
器に関する。
器に関する。
（従来の技術）
陸用ガスタービンは大別して圧縮機、燃焼器、タービン
が順次結合されたものからなっており、大気は圧ｔａ機
で圧縮されて燃焼器へ導かれる。燃焼器では燃料が加え
られ燃焼することによって高温高圧の燃焼ガスを発生し
、その燃焼ガスはタービンへ流入する。タービンで燃焼
ガスは膨脂し、動力が発生する。
が順次結合されたものからなっており、大気は圧ｔａ機
で圧縮されて燃焼器へ導かれる。燃焼器では燃料が加え
られ燃焼することによって高温高圧の燃焼ガスを発生し
、その燃焼ガスはタービンへ流入する。タービンで燃焼
ガスは膨脂し、動力が発生する。
燃焼器は第７図に示したようにケーシング１内に設けら
れた燃焼器ライナ２と、このライナ２に接続した燃焼器
尾筒３と、ライナ２の一部を包囲したフロースリーブ４
と、ライナ２内に燃料を送り込む燃料ノズル５と、燃料
を点火するケーシング１に固定されフロースリーブ４を
貫通する点火器６とからなっている。また、燃焼器尾筒
３はライナ２で発生した高温ガスを後流のタービンへ導
く働きをするもので、第８図に示したようにライナ側の
尾筒入ロアは円形断面に形成され、タービン側の尾筒出
口８は扇形に形成されている。なお、図中符号９は局所
冷却孔である。
れた燃焼器ライナ２と、このライナ２に接続した燃焼器
尾筒３と、ライナ２の一部を包囲したフロースリーブ４
と、ライナ２内に燃料を送り込む燃料ノズル５と、燃料
を点火するケーシング１に固定されフロースリーブ４を
貫通する点火器６とからなっている。また、燃焼器尾筒
３はライナ２で発生した高温ガスを後流のタービンへ導
く働きをするもので、第８図に示したようにライナ側の
尾筒入ロアは円形断面に形成され、タービン側の尾筒出
口８は扇形に形成されている。なお、図中符号９は局所
冷却孔である。
圧縮機から流出した空気の一部は尾筒３の外壁を対流冷
却しながら局部冷却孔の内に流入する。
却しながら局部冷却孔の内に流入する。
他の空気はフロースリーブ４と燃焼器ライナ２との間か
ら燃焼器頭部へ流れる。この際、燃焼器ライナ２の外壁
を冷却しながら一部は燃焼器ライナ２の冷却孔から燃焼
器尾筒３内に流入する。頭部へ流れた空気は燃焼ノズル
５からの燃料と混合され、点火器６により着火して高温
カスを生成する。
ら燃焼器頭部へ流れる。この際、燃焼器ライナ２の外壁
を冷却しながら一部は燃焼器ライナ２の冷却孔から燃焼
器尾筒３内に流入する。頭部へ流れた空気は燃焼ノズル
５からの燃料と混合され、点火器６により着火して高温
カスを生成する。
その高温ガスは燃焼器尾筒３からタービンへ導かれるか
、その際、尾筒入ロアから尾筒出口８に流れか変えられ
る。
、その際、尾筒入ロアから尾筒出口８に流れか変えられ
る。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の燃焼カス温度か１１００°級のガスタービンでは
、燃焼器尾筒３の冷却は圧縮機出口の空気の対流冷却及
び局所冷却孔９からの吹き出しによる局所冷却たけであ
った。しかしながら、さらに燃焼ガス温度を１３００°
Ｃ級に上げてガスタービンプラントの高効率化を計った
場合には、燃焼器の出口温度か」１昇して燃焼器尾筒を
構成する金属材料の温度がそれに伴なって上昇する。そ
のなめ金属材料の強度が不足して熱伸びによる変形とか
、遂には破壊するなどの問題かある。
、燃焼器尾筒３の冷却は圧縮機出口の空気の対流冷却及
び局所冷却孔９からの吹き出しによる局所冷却たけであ
った。しかしながら、さらに燃焼ガス温度を１３００°
Ｃ級に上げてガスタービンプラントの高効率化を計った
場合には、燃焼器の出口温度か」１昇して燃焼器尾筒を
構成する金属材料の温度がそれに伴なって上昇する。そ
のなめ金属材料の強度が不足して熱伸びによる変形とか
、遂には破壊するなどの問題かある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
燃焼器尾筒の冷却性能を向上させかつ熱伸びによる変形
および破壊を防止し得る性能を向上させかつ熱伸びによ
る変形および破壊を防止し得る構造のガスタービン用燃
焼器を提供することにある。
燃焼器尾筒の冷却性能を向上させかつ熱伸びによる変形
および破壊を防止し得る性能を向上させかつ熱伸びによ
る変形および破壊を防止し得る構造のガスタービン用燃
焼器を提供することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は燃焼器ライナ、燃焼器尾筒、フロースリーブ、
燃焼ノズルおよび点火器を具備したタービン用燃焼器に
おいて、前記燃焼器尾筒は筒状外皮と、この外皮の内側
に冷却用空気流路空間を存して設けられた冷却用空気孔
とからなり、前記内皮の冷却用空気孔の面積は前記外皮
の冷却用空気孔の面積より大きいことを特徴としている
。また、前記外皮と内皮との間にはＵ字状スプリングが
介在され、さらに 前記外皮と内皮は開き止め支持具で
一体化されている。
燃焼ノズルおよび点火器を具備したタービン用燃焼器に
おいて、前記燃焼器尾筒は筒状外皮と、この外皮の内側
に冷却用空気流路空間を存して設けられた冷却用空気孔
とからなり、前記内皮の冷却用空気孔の面積は前記外皮
の冷却用空気孔の面積より大きいことを特徴としている
。また、前記外皮と内皮との間にはＵ字状スプリングが
介在され、さらに 前記外皮と内皮は開き止め支持具で
一体化されている。
（作 用）
圧縮機からの吐出された空気は外皮の冷却用空気孔を通
り内皮の外面に衝突して内皮を冷却する。その後、衝突
した空気は横方向に移動しながら対流冷却を行ない内皮
を外面から冷却する。冷却空気は内皮に設けられた孔か
ら主流ガスへ流出する。
り内皮の外面に衝突して内皮を冷却する。その後、衝突
した空気は横方向に移動しながら対流冷却を行ない内皮
を外面から冷却する。冷却空気は内皮に設けられた孔か
ら主流ガスへ流出する。
外皮の冷却用空気孔上り内皮の冷却用空気孔の方がその
孔径か大きいため、空気流量は外皮の冷却用空気孔の大
きさによって決められる。
孔径か大きいため、空気流量は外皮の冷却用空気孔の大
きさによって決められる。
したがって、内皮より主流カスに流入する冷却空気流速
は遅く、主流ガスによって流され内皮内面に付着してフ
ィルム冷却を行なう。
は遅く、主流ガスによって流され内皮内面に付着してフ
ィルム冷却を行なう。
内皮は外皮よりも高温度になるため、熱膨脂で内外皮の
間隙は小さく狭くなるが、この熱伸び差はＵ字状スプリ
ングで吸収される。このスプリングにより内外皮間を主
流方向に流れる冷却空気の偏流を防止して内皮の冷却用
空気孔がら主流への流れを確実にしている。
間隙は小さく狭くなるが、この熱伸び差はＵ字状スプリ
ングで吸収される。このスプリングにより内外皮間を主
流方向に流れる冷却空気の偏流を防止して内皮の冷却用
空気孔がら主流への流れを確実にしている。
（実施例）
第１図から第６図を参照しながら本発明の一実施例を説
明する。
明する。
なお、本発明は燃焼器尾筒の構造を改良したことにある
ため第１図では燃焼器尾筒のみを示し、他の部分は第７
図と同様なので説明を省略する。
ため第１図では燃焼器尾筒のみを示し、他の部分は第７
図と同様なので説明を省略する。
第１図において符号１１は燃焼器尾筒の外皮を示してお
り、左側が尾筒入口１２で、右側が尾筒出口１３である
。この外皮１１の内側には冷却用空気流路空間１４を存
して前記外皮１１との同様の形状を有する内皮１５か設
けられて二重構造に形成されている。この二重構造から
なる尾筒入口１２側のＡ部は第２図に示したように外皮
１１の端部と内皮１５の上面との空間１４に間隔支持部
材１６が介在され、外皮１１、支持部材１６および内皮
１５は溶接部１７で気密に溶接されて一体化されている
。また、第１図のＢ部は第３図に示したように外皮１１
と内皮１５との空間１４にはＵ字状スプリング１８が横
倒し状態で介在されている。さらに第１図の０部は第４
図に示したように内皮１５に溶接されたボルト１９と外
皮１１の上面を抑えるスライド板２０とボルト１つにね
じ込まれるナツト２１からなる開き止め支持具２２か設
けられた構造になっている。また第１図のＤ−Ｄ矢視方
向の表面は第５図に示したように外皮１１に冷却用空気
孔２３が形成され、内皮１５にも円形破線で示したよう
に冷却用空気孔２４が形成されている。これらの空気孔
２３．２４は千鳥状に交互に配列されている。
り、左側が尾筒入口１２で、右側が尾筒出口１３である
。この外皮１１の内側には冷却用空気流路空間１４を存
して前記外皮１１との同様の形状を有する内皮１５か設
けられて二重構造に形成されている。この二重構造から
なる尾筒入口１２側のＡ部は第２図に示したように外皮
１１の端部と内皮１５の上面との空間１４に間隔支持部
材１６が介在され、外皮１１、支持部材１６および内皮
１５は溶接部１７で気密に溶接されて一体化されている
。また、第１図のＢ部は第３図に示したように外皮１１
と内皮１５との空間１４にはＵ字状スプリング１８が横
倒し状態で介在されている。さらに第１図の０部は第４
図に示したように内皮１５に溶接されたボルト１９と外
皮１１の上面を抑えるスライド板２０とボルト１つにね
じ込まれるナツト２１からなる開き止め支持具２２か設
けられた構造になっている。また第１図のＤ−Ｄ矢視方
向の表面は第５図に示したように外皮１１に冷却用空気
孔２３が形成され、内皮１５にも円形破線で示したよう
に冷却用空気孔２４が形成されている。これらの空気孔
２３．２４は千鳥状に交互に配列されている。
第５図のＥ−Ｅ矢視断面は第６図に示したように外皮１
１には冷却用空気孔２３と、内皮１５には冷却用空気孔
２４とかそれぞれ形成され、外皮１１と内皮１５との空
間１４にはＵ字状スプリングがそれぞれ介在されて間隙
が保持されている。
１には冷却用空気孔２３と、内皮１５には冷却用空気孔
２４とかそれぞれ形成され、外皮１１と内皮１５との空
間１４にはＵ字状スプリングがそれぞれ介在されて間隙
が保持されている。
なお、内外皮］１．１５に形成された空気孔２３．２４
の面積つまり孔径はたとえば外皮１１の空気孔２３の直
径が３ｍｍ前後の小さい孔の場合、内皮１５の空気孔２
４は直径６ＩＩＩＰ前後の大きい孔に選択する。
の面積つまり孔径はたとえば外皮１１の空気孔２３の直
径が３ｍｍ前後の小さい孔の場合、内皮１５の空気孔２
４は直径６ＩＩＩＰ前後の大きい孔に選択する。
しかして、上記構成に係る本発明によれば第６図に示し
たように外皮１１の冷却用空気孔２３を流れ内皮１５の
外面に衝突したインピンジメント冷却する。その後横方
向に移動しながら対流冷却を行ない内皮１５の外面を冷
却する。この冷却空気は空気孔２４から主流ガスへ流出
する。外皮１１の空気孔２３より内皮１５の空気孔２４
の方が孔径が大きいため内皮１１がら主流ガスへ流出す
る。外皮１１の空気孔２３より内皮１５の空気孔２４の
方が孔径が大きいため内皮１１がら主流ガスに流入する
冷却空気の流速は遅く、主流ガスにより流され、内皮１
１の内面に付着してフィルム冷却を行なう。内皮１５は
外皮１１よりも高温度になって熱膨脂し空間１４は小さ
くなるが、この伸び差はＵ字状スプリング１８で吸収さ
れる。このスプリング１８によって空間１４を主流方向
に流れる空気の偏流を阻害し、確実に内皮１５の空気孔
２４から主流に流れる。
たように外皮１１の冷却用空気孔２３を流れ内皮１５の
外面に衝突したインピンジメント冷却する。その後横方
向に移動しながら対流冷却を行ない内皮１５の外面を冷
却する。この冷却空気は空気孔２４から主流ガスへ流出
する。外皮１１の空気孔２３より内皮１５の空気孔２４
の方が孔径が大きいため内皮１１がら主流ガスへ流出す
る。外皮１１の空気孔２３より内皮１５の空気孔２４の
方が孔径が大きいため内皮１１がら主流ガスに流入する
冷却空気の流速は遅く、主流ガスにより流され、内皮１
１の内面に付着してフィルム冷却を行なう。内皮１５は
外皮１１よりも高温度になって熱膨脂し空間１４は小さ
くなるが、この伸び差はＵ字状スプリング１８で吸収さ
れる。このスプリング１８によって空間１４を主流方向
に流れる空気の偏流を阻害し、確実に内皮１５の空気孔
２４から主流に流れる。
［発明の効果］
本発明によれば燃焼器尾筒が内皮と外皮とからなる二重
構造であるなめインピンジメント冷却およびフィルム冷
却作用で燃焼器尾筒を確実に冷却できる。またＵ字状ス
プリングによって内外皮の熱伸びを吸収し、さらに開き
止め支持具によって内外皮の変形を防止することができ
る。
構造であるなめインピンジメント冷却およびフィルム冷
却作用で燃焼器尾筒を確実に冷却できる。またＵ字状ス
プリングによって内外皮の熱伸びを吸収し、さらに開き
止め支持具によって内外皮の変形を防止することができ
る。
第１図は本発明に係るガスタービン用燃焼器の一実施例
における燃焼器尾筒を示す縦断面図、第２図は第１図の
Ａ部の拡大断面図、第３図は第１図のＢ部の拡大断面図
、第４図は第１図の０部の拡大断面図、第５図は第１図
のＤ−Ｄ矢視方向の平面図、第６図は第５図のＥ−Ｅ矢
視方向に切断した断面図、第７図は従来のガスタービン
用燃焼器を一部断面で示す側面図、第８図は第７図にお
ける燃焼器尾筒を拡大して示す斜視図である。 １・・・・・・ケーシング ２・・・・・・燃焼器ライナ ー ９ ＝ ３・・・・・・燃焼器尾筒 ４・・・・・・フロースリーブ ５・・・・・・燃焼ノズル ６・・・・・・点火器 ７．１２ ・・・・・・尾筒入口 ８．１３ ・・・・・・尾筒出口 ９・・・・・・局所冷却孔 １１・・・・・・外皮 １４・・・・・・冷却用空気流路空間 １５・・・・・・内皮 １６・・・・・・間隔支持部材 １７・・・・・・溶接部 １８・・・・・・Ｕ字状スプリング １９・・・・・・ボルト ２０・・・・・・スライド板 ２１・・・・・・ナツト ２２・・・・・・開き止め支持具 ２３．２４ ・・・・・・冷却用空気孔 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 ｄ 第５図 第６図
における燃焼器尾筒を示す縦断面図、第２図は第１図の
Ａ部の拡大断面図、第３図は第１図のＢ部の拡大断面図
、第４図は第１図の０部の拡大断面図、第５図は第１図
のＤ−Ｄ矢視方向の平面図、第６図は第５図のＥ−Ｅ矢
視方向に切断した断面図、第７図は従来のガスタービン
用燃焼器を一部断面で示す側面図、第８図は第７図にお
ける燃焼器尾筒を拡大して示す斜視図である。 １・・・・・・ケーシング ２・・・・・・燃焼器ライナ ー ９ ＝ ３・・・・・・燃焼器尾筒 ４・・・・・・フロースリーブ ５・・・・・・燃焼ノズル ６・・・・・・点火器 ７．１２ ・・・・・・尾筒入口 ８．１３ ・・・・・・尾筒出口 ９・・・・・・局所冷却孔 １１・・・・・・外皮 １４・・・・・・冷却用空気流路空間 １５・・・・・・内皮 １６・・・・・・間隔支持部材 １７・・・・・・溶接部 １８・・・・・・Ｕ字状スプリング １９・・・・・・ボルト ２０・・・・・・スライド板 ２１・・・・・・ナツト ２２・・・・・・開き止め支持具 ２３．２４ ・・・・・・冷却用空気孔 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 ｄ 第５図 第６図
Claims (3)
- （１）燃焼器ライナ、燃焼器尾筒、フロースリーブ、燃
焼ノズルおよび点火器を具備したガスタービン用燃焼器
において、前記燃焼器尾筒は、筒状外皮と、この外皮の
内側に冷却用空気流路空間を存して設けられた内皮と、
この内皮および前記外皮にそれぞれ形成された冷却用空
気孔とからなり、前記内皮の冷却用空気孔の面積は、前
記外皮の冷却用空気孔の面積より大きいことを特徴とす
るガスタービン用燃焼器。 - （２）前記外皮と内皮との間にはＵ字状スプリングが介
在されてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のガスタービン用燃焼器。 - （３）前記外皮と内皮とは開き止め支持具で一体化され
てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガ
スタービン用燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33246487A JPH01179821A (ja) | 1987-12-30 | 1987-12-30 | ガスタービン用燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33246487A JPH01179821A (ja) | 1987-12-30 | 1987-12-30 | ガスタービン用燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01179821A true JPH01179821A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=18255267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33246487A Pending JPH01179821A (ja) | 1987-12-30 | 1987-12-30 | ガスタービン用燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01179821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269387A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Daio Paper Corp | 箱成形シート及びその箱成形シートにより形成されるケース |
| JP2014185633A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械の冷却が改善された移行ダクト |
-
1987
- 1987-12-30 JP JP33246487A patent/JPH01179821A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269387A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Daio Paper Corp | 箱成形シート及びその箱成形シートにより形成されるケース |
| JP2014185633A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械の冷却が改善された移行ダクト |
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