JPH09144501A - 熱回収式ガスタービンロータ - Google Patents
熱回収式ガスタービンロータInfo
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- JPH09144501A JPH09144501A JP7305668A JP30566895A JPH09144501A JP H09144501 A JPH09144501 A JP H09144501A JP 7305668 A JP7305668 A JP 7305668A JP 30566895 A JP30566895 A JP 30566895A JP H09144501 A JPH09144501 A JP H09144501A
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Abstract
る。 【解決手段】 各ディスクに取付けられる多段動翼を有
するガスタービンロータにおいて、各ディスク間に設け
られる内側キャビティおよび外側キャビティ、最後段以
外の各動翼の翼冷却路、ロータの最後段動翼後方から最
前段動翼前縁部間に設けられる冷却蒸気供給路、最前段
のディスク部に設けられ基端が冷却蒸気供給路に連通す
るとともに先端部が分岐しその一分岐が翼冷却路の一方
に他分岐が外側キャビティに連通する分岐路、基端が翼
冷却路の他方に連通し先端が内側キャビティに連通する
翼帰路、各内側キャビティ間をつなぐキャビティつなぎ
路、最後段動翼の内側キャビティから冷却蒸気供給路に
沿って設けられるリターン路、最前段および最後端段デ
ィスク以外の各ディスク部に設けられ翼冷却路および外
側キャビティ間をつなぐ翼つなぎ路、最後段の外側キャ
ビティおよび内側キャビティ間をつなぐキャビティ間路
を設ける。
Description
ト等の産業用高温ガスタービンの翼冷却に適用される熱
回収式ガスタービンロータに関する。
型を用いておらず、図4に示すように、各ディスク12
間にキャビティ8aが設けられる。またキャビティ8a
間および第1段ディスク前方をつなぐキャビティつなぎ
路20が設けられる。
縁部から供給され、動翼を冷却後、後縁部からタービン
内に放出されていた。
ン冷却翼では、圧縮機吐出空気を用いて冷却を行ってお
り、冷却媒体(空気)は、タービン内に放出されてい
た。しかし、産業用の大容量ガスタービンでは、蒸気タ
ービンとのコンバインドサイクルが主流であり、この蒸
気を利用して冷却を行い、かつ冷却で奪った熱量を蒸気
のサイクルで活用することによりコンバインドプラント
の効率を図ることが要求されていた。
するため次の手段を講ずる。
る熱回収式ガスタービンロータにおいて、上記各ディス
ク間に設けられる内側キャビティおよび外側キャビティ
と、最後段以外の上記各動翼の根本からでて先端部でU
ターンする翼冷却路と、上記ガスタービンロータの最後
段動翼後方から最前段動翼前縁部間に設けられる冷却蒸
気供給路と、最前段の上記ディスク部に設けられ基端が
上記冷却蒸気供給路に連通するとともに先端部が分岐し
その一分岐が上記翼冷却路の一方に他分岐が隣接の上記
外側キャビティに連通する分岐路と、最前段の上記ディ
スク部に設けられ基端が上記翼冷却路の他方に連通し先
端が隣接の上記内側キャビティに連通する翼帰路と、上
記各内側キャビティ間をつなぐキャビティつなぎ路と、
上記最後段動翼の内側キャビティから上記冷却蒸気供給
路に沿って設けられるリターン路と、上記最前段および
最後端段ディスク以外の各ディスク部に設けられ上記翼
冷却路および隣接の外側キャビティ間をつなぐ翼つなぎ
路と、上記最後段の隣接する外側キャビティおよび内側
キャビティ間をつなぐキャビティ間路とを設ける。
れた蒸気は分岐路の1つを経て最前段動翼の翼冷却路を
通りその翼を冷却後、翼帰路、内側キャビティとキャビ
ティつなぎ路、およびリターン路を経てリターンする。
従って、熱負荷の最も大きい最前段動翼は十分冷却され
る。
つ、外側キャビティおよび翼つなぎ路を経て各動翼の翼
冷却路を通り各動翼を順次冷却後、最後段動翼の外側キ
ャビティ、内側キャビティおよびリターン路を経てリタ
ーンする。
動翼以後は、前者と別系統の冷却蒸気で冷却される。従
って分岐路の分流比を最適にとることによって、最前段
および最後段の1つ前の動翼温度をほぼ同一に設定維持
できる。なおリターンした蒸気は熱回収のため他に利用
される。
3により説明する。
ディスク12に取付けられた第1段動翼〜第4段動翼4
がある。
外側キャビティ8が設けられる。
からでて先端部でUターンする翼冷却路6が設けられ
る。
動翼1の前縁部間に冷却蒸気供給路13が設けられる。
部に設けられ基端が冷却蒸気供給路13の先端部に連通
するとともに先端部が分岐しその1つ16aが翼冷却路
6の1つに連通し他の1つ16bが隣接の外側キャビテ
ィ8に連通する。また翼帰路17は第1段動翼1のディ
スク12部に設けられ、基端は翼冷却路6の他の1つに
連通するとともに先端が隣接の内側キャビティ9に連通
する。
側キャビティ9間をつなぐ。またリターン路11は第4
段動翼4(前方)の内側キャビティ9から冷却蒸気供給
路13に沿って後方に向け設けられる。
段動翼4のディスク12以外の各ディスク部に設けら
れ、翼冷却路6および隣接の外側キャビティ8間をつな
ぐ。またキャビティ間路19は第4段動翼4(前方)
の、隣接する外側キャビティ8と内側キャビティ9間を
つなぐ。
給された蒸気は分岐路16の1つ16aを経て最前段動
翼1の翼冷却路6を通りその翼を冷却後、翼帰路17、
内側キャビティ8とキャビティつなぎ路20、およびリ
ターン路11を経てリターンする。従って、熱負荷の最
も大きい最前段動翼1は十分冷却される。
路16の他の1つ16b、外側キャビティ8および翼つ
なぎ路18を経て各動翼の翼冷却路6を通り、各動翼を
順次冷却後、最後段動翼4(前方)の外側キャビティ
8、内側キャビティ9およびリターン路11を経てリタ
ーンする。
動翼以後は、前者と別系統の冷却蒸気で冷却される。従
って分岐路の分流比を最適にとることによって、最前段
および最後段の1つ前の動翼温度をほぼ同一に設定維持
できる。
と1点サ線で示す。図中実線は分岐16aを通る系統、
一点サ線は16bを通る系統を示す。また点線は図3に
示すように一系統とした場合を示す。この図より分るよ
うに、二系統にした本形態の場合は、各動翼1〜3およ
び4の蒸気温度をディスク寿命限界温度以下に維持でき
る。
系統の蒸気冷却経路を設けたので、多段動翼及び各ディ
スク部の効果的な蒸気冷却が可能となり、ディスク材の
クリープ破損等の危険性を回避でき、信頼性の高い熱回
収式蒸気冷却が実現できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 各ディスクに取付けられる多段動翼を有
する熱回収式ガスタービンロータにおいて、上記各ディ
スク間に設けられる内側キャビティおよび外側キャビテ
ィと、最後段以外の上記各動翼の根本からでて先端部で
Uターンする翼冷却路と、上記ガスタービンロータの最
後段動翼後方から最前段動翼前縁部間に設けられる冷却
蒸気供給路と、最前段の上記ディスク部に設けられ基端
が上記冷却蒸気供給路に連通するとともに先端部が分岐
しその一分岐が上記翼冷却路の一方に他分岐が隣接の上
記外側キャビティに連通する分岐路と、最前段の上記デ
ィスク部に設けられ基端が上記翼冷却路の他方に連通し
先端が隣接の上記内側キャビティに連通する翼帰路と、
上記各内側キャビティ間をつなぐキャビティつなぎ路
と、上記最後段動翼の内側キャビティから上記冷却蒸気
供給路に沿って設けられるリターン路と、上記最前段お
よび最後端段ディスク以外の各ディスク部に設けられ上
記翼冷却路および隣接の外側キャビティ間をつなぐ翼つ
なぎ路と、上記最後段の隣接する外側キャビティおよび
内側キャビティ間をつなぐキャビティ間路とを備えてな
ることを特徴とする熱回収式ガスタービンロータ。
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