JPH09297067A

JPH09297067A - ガスタービンの排気ガス温度計測装置

Info

Publication number: JPH09297067A
Application number: JP8135681A
Authority: JP
Inventors: Toru Murakami; 透村上; Yoichi Okubo; 陽一大久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスタービンの長期運用にあたっても損傷し
にくく信頼性を向上させた排ガス温度計測装置を提供す
るものである。【解決手段】ガスタービンの排ガスは流線形の熱電対
保護筒１０に対し、その流線に沿って流れる。これによ
り、排ガスより受ける抵抗力が軽減され、熱電対保護筒
１０の振動を抑制すると共に熱電対保護筒１０および熱
電対８の破損を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの排
気ガス温度を計測するガスタービンの排気ガス温度計測
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電用や産業用に広くガスタービ
ンが使用されるようになっている。これは、ガスタービ
ン単体の効率が向上してきたこと、ガスタービンと蒸気
タービンとを併せて使用する複合発電プラントが増加し
てきたこと、産業用のタービンとしてガスタービンが使
用されるようになってきたこと等による。すなわち、技
術の進歩により、ガスタービンの燃焼器出口つまりター
ビン入口ガス温度が１３００℃級以上とすることが可能
になり、ガスタービン単体の効率が向上し、また、ガス
タービンと蒸気タービンとを併せて使用する複合発電
が、蒸気タービンのみを用いる従来の汽力発電と比較し
高効率であるので、発電プラントの主流を占めるように
なってきたことによる。そして、ガスタービンは運用特
性が蒸気タービンより良いので、産業用のタービンとし
ても広く使用されるようになってきている。

【０００３】図７に、ガスタービンの代表的な断面図を
示す。空気吸込口１より吸込まれた空気は圧縮機２にて
圧縮され、燃焼器３にて高温化されタービン４で膨張し
仕事を成す。そして、仕事を終えた排ガスは、タービン
出口に設けられた外筒５と内筒６からなる排気ディフュ
ーザと呼ばれる二重円筒形の機器を介して排出される。
この排気ディフューザ外筒５の内面外周より、燃焼器３
の数以上の排気ガス温度計測装置７が配置されている。

【０００４】一般に、燃焼器出口温度は燃焼器３で高温
化されたガス温度であり、これはタービン入口温度に相
当する。ガスタービンサイクル上、この温度は高いほど
効率が向上する。この高温の条件下でガスタービンを運
転するためには、この温度に耐えるようにタービンの翼
を製作し、また、ノズルあるいはロータを冷却する技
術、さらにはそれらの材料の開発が必要である。また、
この温度を計画どおりに運転することがガスタービンに
とって重要であり、この温度が計画以上に上昇するとこ
れらの高温部品が劣化あるいは損傷し、万一の場合に
は、これらの高温部品が飛散し重大な事故を起こす可能
性がある。

【０００５】このように、ガスタービンの運用に当たっ
て重要な温度である燃焼器出口温度は、この部分の温度
が１３００℃級以上と極めて高温であること、およびそ
の部分のガスの流れは非常に高速であることから、熱電
対による温度計測が困難である。すなわち、このような
高温で高流速部に熱電対を設置すると、熱電対のみなら
ずそれを設置するための熱電対保護筒が損傷しやすく、
計測は可能としても充分な信頼性を維持することは困難
である。

【０００６】このような重要な温度の管理を信頼性の低
い温度計測装置で行うことは好ましくないため、一般の
ガスタービンではその排気ガスの温度を計測し、この温
度によって燃焼器出口温度を制御する手法をとる。ガス
タービンの排気ガス温度はタービン出口温度であるた
め、タービンの計画効率とタービン入口圧力によって、
タービン入口温度すなわち燃焼器出口温度が熱力学的に
求めることが可能である。ここで、タービン入口圧力は
直接的に、あるいは圧縮機２の吐出圧力から若干の燃焼
器圧力を考慮して容易に求めることができる。このよう
な理由でガスタービンの排気ガス温度計測は、燃焼器出
口温度の計測の代用としてガスタービンの制御上および
安全な運用を維持するため最も重要な温度計測と言え
る。

【０００７】また、一般のガスタービンは多缶式燃焼器
と呼ばれる、円周上に燃焼器を多数配置したものが一般
的であり、これらの燃焼器３が全缶確実に燃焼している
ことを確認する必要がある。このため排気ガスの温度計
測も円周上に多数の排ガス温度計測装置７を配置しこれ
らの温度のばらつきを監視し、もしばらつきが大きけれ
ば多数の燃焼器３の一部の火がついていない、すなわち
失火状態としてガスタービンを停止するなどの操作を行
う必要がある。もし、一部失火状態で運用すると不均一
な熱変形で機器が損傷したり、未燃ガスがタービン４の
途中で燃焼しタービン４の部品を損傷したり、未燃ガス
が大気に放出されるなどの不具合が生じるためである。
このような監視の意味からもガスタービンの排気ガス温
度計測装置７は、ガスタービンの運用に欠かせない重要
な装置である。

【０００８】排気ガス温度計測装置７はタービン出口部
に設置される。この部分の温度は、一般に７００℃以下
と燃焼器出口温度に比較して低いとは言え極めて高温で
あり、燃焼器３の失火をより正確に検知するためにも、
なるべくタービン出口に近い位置に設置する。したがっ
て、この排ガス温度計測装置７は高温で高流速の条件下
に置かれることになる。

【０００９】図７において、タービン出口には外筒５と
内筒６からなる排気ディフューザと呼ばれる二重円筒形
の機器が接続されているが、一般に、この排気ディフュ
ーザ外筒５の内周から、燃焼器３の数以上の排気ガス温
度計測装置７が配置されている。図７に示すように、二
重円筒の外筒５と内筒６の中央付近に排ガス温度計測装
置７の測温部が位置する配置とし、極力排気ガスの流れ
の平均的な温度を計測するようにする。

【００１０】図８に従来の排気ガス温度計測装置の構造
の詳細を示す。図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）は図８
（ａ）の矢印Ｃから見た矢視図、図８（ｃ）は図８
（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、図８（ｄ）は図８（ｂ）
のＢ−Ｂ線での断面図である。排気ガス温度計測装置７
は排気ディフューザ外筒５にワッシャ１１を介して設置
され、熱電対８とそれを設置するための熱電対保護筒１
０とからなる。排ガス温度計測装置７はディフューザ外
筒５から相当突き出た形状となる。熱電対保護筒１０の
形状は中空の丸捧形状をしており、中空部に熱電対８が
設置される。

【００１１】また、排ガス温度の計測はガスタービンの
制御上重要であり計測にあたっての時間遅れが許されな
いことから、熱電対８は熱電対保護筒１０の先端部から
突出しており、直接排気ガスに触れることで時間遅れが
ない温度計測が行えるようになっている。熱電対保護筒
１０の先端部には円筒形の整流部９が設けられており、
滑らかに排気ガスを導くと共に異物の飛来や据え付けの
不注意によって熱電対８の先端が損傷しないようにする
だけでなく、周辺の構造物の輻射熱によってガス温度計
測に影響かないようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の排ガ
ス温度計測装置７は排気ディフューザ外筒５により支持
される片持ち形状であるため、高速で高温の排気ガス内
に置かれると大きな励振力を受け振動することになる。
この熱電対保護筒１０は、一般に高温に耐えるように高
温強度に優れたステンレス鋼を使用するが、ガスタービ
ンの排気のように高温雰囲気中で振動が生ずる環境で
は、熱電対保護筒１０の根本付近などから割れが生じ熱
電対を断線させたり、計測に支障が生じる。

【００１３】また、熱電対８は熱電対保護筒１０より先
端に出ているため、この部分が折損し計測不能となるこ
ともあった。熱電対８は熱電対保護筒１０の設置後挿入
するため、その支持部の穴径は熱電対の径よりある程度
大きく作成しておく必要があり、このため支持部が揺れ
ると熱電対８が支持部と接触する部分で損傷が生じ、つ
いには折損が生じることがあった。

【００１４】熱電対８にて検出された排ガス温度信号
は、ガスタービンの制御装置に送られ、これによって燃
料流量等を制御し、ガスタービンの燃焼器出口温度を制
御するほか、失火を検知しガスタービンを停止するなど
のガスタービンの保護を行うことになるので、この排ガ
ス温度計測装置７に問題が生じるとガスタービンの運転
の制御が不能となる。この排ガス温度計測装置７は全周
に多数配置され、一部損傷によっても燃料制御が極端に
変化しないように平均的な温度を算出し、燃料の制御を
行っているが、この温度が一部の排ガス温度計測装置７
の不具合によって低めに算出されると、ガスタービンの
制御装置は排気温度が下がった、すなわち燃焼器出口温
度が下がったと判断し、不必要に燃料が投入される恐れ
があった。

【００１５】ガスタービンの制御装置はこれらを考慮
し、平均温度の算出には最大と最小を示す排ガス温度計
測装置７の信号を除いてそれ以外の多数の信号の平均を
取るようにしているが、もし２個以上の排ガス温度計測
装置７が不良の信号を出すと先に述べた重大な事故に発
展する可能性がある。また、全周に多数配置されるが一
部が計測不能となり、あたかも温度が低下したような信
号を出すと、ガスタービンの制御装置は、燃焼器３の一
部が失火したと判断し、ガスタービンを停止する場合も
ある。これによってガスタービンは停止を余儀なくされ
る場合もある。したがって、一部であってもこの排ガス
温度計測装置７に不具合が生じるとガスタービンの運転
に重大な支障が生じるわけである。

【００１６】従来の排ガス温度計測装置７において割れ
が生じる理由は、熱電対保護筒１０がガスタービン排気
の高速の流体中に置かれ、流体によって励振力をうける
ためである。これを防止するためには、熱電対保護筒１
０をより流速の遅い部位に置くか、あるいは熱電対保護
筒１０を励振の受けにくい形状にするか等の措置が考え
られる。前者については、この排ガス温度計測装置７を
ガスタービン排気から遠く離れた位置に置くと、排ガス
が混ざりあって温度が均一化するため、監視しようとす
る燃焼器３の失火の検知が難しくなるという問題があ
る。また、後者については励振力によって振動しにくい
形状にするため、熱電対保護筒を排気ディフューザ外周
５からのみ出すのではなく、排気ディフューザ内筒６か
らも支持し両持ちとして振動しにくくすることが考えら
れる。

【００１７】しかし、排気ディフューザは高温となり熱
伸びによって二重円筒の形状が変化するため、排気ディ
フューザ外筒５と排気ディフューザ内筒６との両者を支
持点とすることは困難であり、この場合にはどちらか一
方を熱伸びに対して自由になるように複雑な支持方法を
取る必要がある。このような複雑な支持方法をとっても
またその信頼性が問題となるため、熱電対保護筒１０自
身が励振力によって振動しにくい形状をとる必要があ
る。また支持部自身だけではなく、熱電対８も支持部が
若干振動しても折損しにくい形状とする必要性がある。
これらの要求を満足した信頼性の高い排気ガス温度計測
装置が望まれていた。

【００１８】以上説明したように、ガスタービンの排気
ガス温度計測装置７は、ガスタービンの制御にとって極
めて重要な装置であるにもかかわらず。非常な高温で高
速の排気ガス流れの中に置かれるため損傷しやすく、ガ
スタービンの運転にとって大きな支障を来すものであっ
た。

【００１９】本発明の目的は、ガスタービンの長期運用
にあたっても損傷しにくく信頼性を向上させた排ガス温
度計測装置を提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ガス
タービンのガス排気側に接続される排気ディフューザの
外筒内面から突出して設けられた熱電対保護筒と、熱電
対保護筒に収納され先端部がガスに接触しガス温度を計
測するための熱電対と、熱電対保護筒の端部に設けられ
熱電対が接触するガスの流れを整流するための整流部と
を備え、熱電対保護筒の形状をガス流に沿って流線形と
したものである。

【００２１】請求項１の発明では、排ガスは流線形の熱
電対保護筒に対しその流線に沿って流れる。これによ
り、排ガスより受ける抵抗力が軽減され、熱電対保護筒
の振動を抑制すると共に熱電対保護筒および熱電対の破
損を防止する。

【００２２】請求項２の発明は、ガスタービンのガス排
気側に接続される排気ディフューザの外筒内面から突出
して設けられた熱電対保護筒と、熱電対保護筒に収納さ
れ先端部がガスに接触しガス温度を計測するための熱電
対と、熱電対保護筒の端部に設けられ熱電対が接触する
ガスの流れを整流するための整流部とを備え、熱電対保
護筒のガス流の下流側に整流板を設けたものである。

【００２３】請求項２の発明では、排ガスは熱電対保護
筒の後ろ側に設けられた整流板に沿って流れ、その整流
効果で熱電対保護筒の振動を抑制し、熱電対保護筒およ
び熱電対の破損を防止する。

【００２４】請求項３の発明は、ガスタービンのガス排
気側に接続される排気ディフューザの外筒内面から突出
して設けられた熱電対保護筒と、熱電対保護筒に収納さ
れ先端部がガスに接触しガス温度を計測するための熱電
対と、熱電対保護筒の端部に設けられ熱電対が接触する
ガスの流れを整流するための整流部とを備え、熱電対を
湾曲させて熱電対保護筒の内面と接触する複数個の湾曲
部を熱電対に形成したものである。

【００２５】請求項３の発明では、熱電対に複数の湾曲
部を持たせた熱電対の湾曲部が熱電対を設置する熱電対
保護筒内で両者を密着させ、振動により熱電対が破損す
ることを防止する。

【００２６】請求項４の発明では、ガスタービンのガス
排気側に接続される排気ディフューザの外筒内面から突
出して設けられた熱電対保護筒と、熱電対保護筒に収納
され先端部がガスに接触しガス温度を計測するための熱
電対と、熱電対保護筒の端部に設けられ熱電対が接触す
るガスの流れを整流するための整流部とを備え、熱電対
保護筒の内側に設けられ熱電対を挟持するための固定部
材を備えたものである。

【００２７】請求項４の発明では、固定部材により熱電
対と熱電対保護筒の間の間隙を極小とし、熱電対保護筒
内で熱電対が振動し破損することを防止する。

【００２８】請求項５の発明では、ガスタービンのガス
排気側に接続される排気ディフューザの外筒内面から突
出して設けられた熱電対保護筒と、熱電対保護筒に収納
され先端部がガスに接触しガス温度を計測するための熱
電対と、熱電対保護筒の端部に設けられ熱電対が接触す
るガスの流れを整流するための整流部とを備え、熱電対
保護筒の内側の熱電対と接触する可能性のある部材のエ
ッジ部にＲ面取りを施したものである。

【００２９】請求項５の発明では、熱電対保護筒内側の
熱電対と接触する可能性がある全ての部材のエッジ部に
施されたＲ面取りにより、熱電対保護筒がある程度の振
動に晒されても熱電対が破損することを防ぐ。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す構成図で
ある。この第１の実施の形態は、図８に示した従来例に
対し、熱電対保護筒２０の断面形状を排ガスの流れに対
し流線形としたものである。

【００３１】図１において、図１（ａ）は第１の実施の
形態による排ガス温度計測装置７の側面図、図１（ｂ）
は図１（ａ）の矢印Ｅ方向からの矢視図、図１（ｃ）は
図１（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。熱電対保護筒
２０はガスタービンのガス排気側に接続される排気ディ
フューザ外筒５の内面から突出して設けられ、熱電対８
はその熱電対保護筒２０に収納される。熱電対保護筒２
０の先端部には整流部９が設けられ、熱電対８の先端部
がその整流部９に位置するように配置される。これによ
り、熱電対８の先端部は排気ガスに接触しガス温度を計
測する。また、図１（ｃ）に示すように、熱電対保護筒
２０の断面形状はガス流に沿って流線形の楕円形状に形
成されている。

【００３２】すなわち、第１の実施の形態における排気
ガス温度計測装置７は、熱電対保護筒２０の断面形状を
流線形にしたものであり、熱電対保護筒２０の先端部に
は整流部９が設けられ、排気ディフューザ外筒５には取
付用のワッシャ１１にて取り付けられている。つまり、
熱電対保護筒２０は、その一端を排気ディフューザ外筒
５に溶接固定される。その際、熱電対保護筒２０の取付
強度および取付精度上げるため取付用ワッシャ１１を介
して固定される。そして、熱電対保護筒２０の断面は流
線形に整形されており、流体からの抵抗力が小さく、熱
電対保護筒２０に発生する振動は低減される。

【００３３】その結果、熱電対８および熱電対保護筒２
０の取付部に作用するストレスは低減され、長期間にわ
たる使用に対しても排気ガス温度計測装置７の信頼性は
大きく向上することになる。つまり、排ガスより受ける
抵抗力が軽減され、熱電対保護筒２０の振動を抑制する
と共に熱電対保護筒２０および熱電対８の破損を防止す
る。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図２は本発明の第２の実施の形態を示す構成図であ
る。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施
の形態と同様に熱電対保護筒２１の断面形状を排ガスの
流れに対し流線形としたものであり、第１の実施の形態
が楕円状断面であるのに対し、この第２の実施の形態で
は、図２（ｃ）に示すように水滴状断面としたものであ
る。

【００３５】図２において、図２（ａ）は第２の実施の
形態による排ガス温度計測装置７の側面図、図２（ｂ）
は図２（ａ）の矢印Ｆ方向からの矢視図、図２（ｃ）は
図２（ａ）のＧ−Ｇ線での断面図である。熱電対保護筒
２１は、第１の実施の形態と同様に、ガスタービンのガ
ス排気側に接続される排気ディフューザ外筒５の内面か
ら突出して設けられ、熱電対８はその熱電対保護筒２１
に収納される。熱電対保護筒２１の先端部には整流部９
が設けられ、熱電対８の先端部がその整流部９に位置す
るように配置される。これにより、熱電対８の先端部は
排気ガスに接触しガス温度を計測する。また、図２
（ｃ）に示すように、熱電対保護筒２１の断面形状はガ
ス流に沿って流線形の水滴状形状に形成されている。

【００３６】すなわち、第２の実施の形態における排気
ガス温度計測装置７は、熱電対保護筒２１の断面形状を
水滴状形状の流線形にしたものであり、熱電対保護筒２
１の先端部には整流部９が設けられ、排気ディフューザ
外筒５には取付用のワッシャ１１にて取り付けられてい
る。つまり、熱電対保護筒２１は、その一端を排気ディ
フューザ外筒５に溶接固定される。その際、熱電対保護
筒２１の取付強度および取付精度上げるため取付用ワッ
シャ１１を介して固定される。そして、熱電対保護筒２
１の断面は流線形に整形されており、流体からの抵抗力
が小さく、熱電対保護筒２１に発生する振動は低減され
る。

【００３７】その結果、熱電対８および熱電対保護筒２
１の取付部に作用するストレスは低減され、長期間にわ
たる使用に対しても排気ガス温度計測装置７の信頼性は
大きく向上することになる。これにより、排ガスより受
ける抵抗力が軽減され、熱電対保護筒２１の振動を抑制
すると共に熱電対保護筒２１および熱電対８の破損を防
止することができる。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図３は本発明の第３の実施の形態を示す構成図であ
る。この第３の実施の形態は、図８に示した従来例に対
し、熱電対保護筒１０の下流側に整流板１２を設けたも
のである。

【００３９】図３において、図３（ａ）は第３の実施の
形態による排ガス温度計測装置７の側面図、図３（ｂ）
は図３（ａ）の矢印Ｈ方向からの矢視図、図３（ｃ）は
図３（ａ）のＪ−Ｊ線での断面図である。熱電対保護筒
１０はガスタービンのガス排気側に接続される排気ディ
フューザ外筒５の内面から突出して設けられ、熱電対８
はその熱電対保護筒１０に収納される。熱電対保護筒１
０の先端部には整流部９が設けられ、熱電対８の先端部
がその整流部９に位置するように配置される。これによ
り、熱電対８の先端部は排気ガスに接触しガス温度を計
測する。また、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すよう
に、熱電対保護筒１０のガス流の下流側に整流板１２が
設けられている。

【００４０】すなわち、熱電対保護筒１０の断面は従来
と同様な円形断面であるが、熱電対保護筒１０の後部に
ガスの流れ方向に平行に整流用の整流板１２を取り付け
られている。これにより、周囲のガスの流れは整流さ
れ、熱電対保護筒１０に発生する振動は低減される。

【００４１】その結果、熱電対８および熱電対保護筒１
０の取付部に作用するストレスは低減され、長期間にわ
たる使用に対しても排気ガス温度計測装置７の信頼性は
大きく向上することになる。つまり、排ガスは熱電対保
護筒１０の後ろ側に設けられた整流板１２に沿って流れ
るので、その整流効果で熱電対保護筒１０の振動を抑制
し、熱電対保護筒１０および熱電対８の破損を防止する
ことができる。

【００４２】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図４は、本発明の第４の実施の形態を示す断面図で
ある。この第４の実施の形態は、図８に示す従来例に対
し、熱電対８に複数の湾曲部を設け、この湾曲部と熱電
対保護筒１０の内面との接触により、熱電対８を固定す
るようにしたものである。

【００４３】図４において、熱電対保護筒１０はガスタ
ービンのガス排気側に接続される排気ディフューザ外筒
５の内面から突出して設けられ、熱電対８はその熱電対
保護筒１０に収納される。熱電対保護筒１０の先端部に
は整流部９が設けられ、熱電対８の先端部がその整流部
９に位置するように配置される。これにより、熱電対８
の先端部は排気ガスに接触しガス温度を計測する。ま
た、熱電対８を湾曲させて熱電対保護筒１０の内面と接
触する複数個の湾曲部１３を熱電対８に形成している。

【００４４】すなわち、熱電対８は熱電対保護筒１０の
排気ディフューザ外筒５への取付後に熱電対保護筒１０
に挿入される。熱電対保護筒１０の穴は熱電対８の径よ
りも大きく作られているため、単に挿入しただけでは熱
電対保護筒１０と熱電対８は密着せず、多少の間隙が存
在する。そこで、この第４の実施の形態では、熱電対８
を数ヶ所に渡って湾曲させ湾曲部１３を形成する。これ
により、意図的に熱電対保護筒１０の内部の壁面に熱電
対の湾曲部１３を接触させて、両者を密着させる。この
結果、熱電対８は熱電対保護筒１０の内部に強固に固定
され、熱電対保護筒１０が振動に晒されても、熱電対８
の損傷を避けることが可能になる。

【００４５】その結果、長期間にわたる使用に対して
も、排気ガス温度測定装置７の信頼性は大きく向上す
る。つまり、熱電対８の湾曲部１３が熱電対保護筒１０
内で両者を密着させるので、振動により熱電対が破損す
ることを防止することができる。

【００４６】次に、本発明の第５の実施の形態を説明す
る。図５は、本発明の第５の実施の形態を示す断面図で
ある。この第５の実施の形態は、図８に示す従来例に対
し、熱電対８と熱電対保護筒１０との間に、間隙を極小
とするためのリング状の固定部材１４を設置し、これに
より、熱電対８を熱電対保護筒１０の内面に固定するよ
うにしたものである。

【００４７】図５において、熱電対保護筒１０はガスタ
ービンのガス排気側に接続される排気ディフューザ外筒
５の内面から突出して設けられ、熱電対８はその熱電対
保護筒１０に収納される。熱電対保護筒１０の先端部に
は整流部９が設けられ、熱電対８の先端部がその整流部
９に位置するように配置される。これにより、熱電対８
の先端部は排気ガスに接触しガス温度を計測する。ま
た、熱電対８を挟持するための固定部材１４が熱電対保
護筒１０の内側に設けられている。

【００４８】すなわち、熱電対８は熱電対保護筒１０の
排気ディフューザ外筒５への取付後に熱電対保護筒８内
に挿入される。熱電対保護筒１０の穴は熱電対８の径よ
りも大きく作られているため、そのままでは熱電対保護
筒１０と熱電対８は密着せず、多少の間隙が存在する。
そこで、この第５の実施の形態では、熱電対保護筒１０
に熱電対８を固定するためのリング状のステーで形成さ
れる固定部材１４を数ヶ所に渡って設置する。これによ
り、熱電対８を熱電対保護筒１０の内部に強固に固定す
る。この結果、熱電対保護筒１０が振動に晒されても、
熱電対８の損傷を避けることが可能になる。

【００４９】その結果、長期間にわたる使用に対しても
排気ガス温度計測装置７の信頼性は大きく向上すること
になる。つまり、固定部材１４により熱電対８と熱電対
保護筒１０との間の間隙を極小とするので、熱電対保護
筒１０内で熱電対８が振動し破損することを防止するこ
とができる。

【００５０】次に、本発明の第６の実施の形態を説明す
る。図６は本発明の第６の実施の形態を示す断面図であ
る。この第６の実施の形態は、熱電対保護筒１０内部に
おける熱電対８と接触する可能性がある全ての部材のエ
ッジ部にＲ面取りを施したものである。

【００５１】図６において、熱電対保護筒１０はガスタ
ービンのガス排気側に接続される排気ディフューザ外筒
５の内面から突出して設けられ、熱電対８はその熱電対
保護筒１０に収納される。熱電対保護筒１０の先端部に
は整流部９が設けられ、熱電対８の先端部がその整流部
９に位置するように配置される。これにより、熱電対８
の先端部は排気ガスに接触しガス温度を計測する。ま
た、熱電対保護筒１０の内側の熱電対８と接触する可能
性のある部材のエッジ部には、Ｒ面取り部１５が施した
されている。

【００５２】すなわち、排気ガス温度計測装置７の熱電
対保護筒１０の穴には、各種部材のエッジ部が数ヶ所存
在し、熱電対保護筒１０が振動すると、このエッジ部に
熱電対８が接触して長期間の使用の結果これが損傷する
危険がある。そこで、この第６の実施の形態では、熱電
対保護筒１０内部の熱電対８と接触する可能性がある全
てのエッジ部にＲ面取りを施し、熱電対保護筒１０が振
動に晒され、接触することがあっても熱電対８が破損す
ることを防止する。

【００５３】その結果、長期間にわたる使用に対しても
排気ガス温度計測装置７の信頼性は大きく向上すること
になる。つまり、熱電対保護筒１０の内側の熱電対８と
接触する可能性がある全てのエッジ部にＲ面取りが施さ
れているので、熱電対保護筒１０がある程度の振動に晒
されても熱電対８が破損することを防ぐことができる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、熱
電対保護筒に加わるガス流の力を軽減することができる
ので、長期間にわたる使用に対しても排気ガス温度計測
装置の信頼性は向上する。また、熱電対保護筒の内部で
熱電対を固定保持するので、振動により熱電対が破損す
ることを防止することができる。

【００５５】これにより、例えば、一軸型複合発電プラ
ントの性能向上および信頼性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す構成
図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）の矢印Ｅ方向からの矢視図、図１（ｃ）は図１
（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。

【図２】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す構成
図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）の矢印Ｆ方向からの矢視図、図２（ｃ）は図２
（ａ）のＧ−Ｇ線での断面図である。

【図３】図３は、本発明の第３の実施の形態を示す構成
図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は図３
（ａ）の矢印Ｈ方向からの矢視図、図３（ｃ）は図３
（ａ）のＪ−Ｊ線での断面図である。

【図４】図４は、本発明の第４の実施の形態を示す断面
図である。

【図５】図５は、本発明の第５の実施の形態を示す断面
図である。

【図６】図６は、本発明の第６の実施の形態を示す断面
図である。

【図７】図７は、ガスタービンの構成を示す説明図であ
る。

【図８】図８は、従来の排気ガス温度計測装置の構成図
であり、図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）は図８（ａ）
の矢印Ｃから見た矢視図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＡ
−Ａ線での断面図、図８（ｄ）は図８（ｂ）のＢ−Ｂ線
での断面図である。

【符号の説明】

１空気吸込口２圧縮機３燃焼器４タービン５排気ディフューザ外筒６排気ディフューザ内筒７排ガス温度温度計測装置８熱電対９整流部１０、２０、２１熱電対保護筒１１ワッシャ１２整流板１３湾曲部１４固定部材１５Ｒ面取り部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスタービンのガス排気側に接続される
排気ディフューザの外筒内面から突出して設けられた熱
電対保護筒と、前記熱電対保護筒に収納され先端部が前
記ガスに接触しガス温度を計測するための熱電対と、前
記熱電対保護筒の端部に設けられ前記熱電対が接触する
前記ガスの流れを整流するための整流部とを備えたガス
タービンの排気ガス温度計測装置において、前記熱電対
保護筒の形状を前記ガス流に沿って流線形としたことを
特徴とするガスタービンの排気ガス温度計測装置。
【請求項２】ガスタービンのガス排気側に接続される
排気ディフューザの外筒内面から突出して設けられた熱
電対保護筒と、前記熱電対保護筒に収納され先端部が前
記ガスに接触しガス温度を計測するための熱電対と、前
記熱電対保護筒の端部に設けられ前記熱電対が接触する
前記ガスの流れを整流するための整流部とを備えたガス
タービンの排気ガス温度計測装置において、前記熱電対
保護筒の前記ガス流の下流側に整流板を設けたことを特
徴とするガスタービンの排気ガス温度計測装置。
【請求項３】ガスタービンのガス排気側に接続される
排気ディフューザの外筒内面から突出して設けられた熱
電対保護筒と、前記熱電対保護筒に収納され先端部が前
記ガスに接触しガス温度を計測するための熱電対と、前
記熱電対保護筒の端部に設けられ前記熱電対が接触する
前記ガスの流れを整流するための整流部とを備えたガス
タービンの排気ガス温度計測装置において、前記熱電対
を湾曲させて前記熱電対保護筒の内面と接触する複数個
の湾曲部を前記熱電対に形成したことを特徴とするガス
タービンの排気ガス温度計側装置。
【請求項４】ガスタービンのガス排気側に接続される
排気ディフューザの外筒内面から突出して設けられた熱
電対保護筒と、前記熱電対保護筒に収納され先端部が前
記ガスに接触しガス温度を計測するための熱電対と、前
記熱電対保護筒の端部に設けられ前記熱電対が接触する
前記ガスの流れを整流するための整流部とを備えたガス
タービンの排気ガス温度計測装置において、前記熱電対
保護筒の内側に設けられ前記熱電対を挟持するための固
定部材を備えたことを特徴とするガスタービンの排気ガ
ス温度計測装置。
【請求項５】ガスタービンのガス排気側に接続される
排気ディフューザの外筒内面から突出して設けられた熱
電対保護筒と、前記熱電対保護筒に収納され先端部が前
記ガスに接触しガス温度を計測するための熱電対と、前
記熱電対保護筒の端部に設けられ前記熱電対が接触する
前記ガスの流れを整流するための整流部とを備えたガス
タービンの排気ガス温度計測装置において、前記熱電対
保護筒の内側の前記熱電対と接触する可能性のある部材
のエッジ部にＲ面取りを施したことを特徴とするガスタ
ービンの排気ガス温度計測装置。