JPH09310624A - ガスタービン - Google Patents
ガスタービンInfo
- Publication number
- JPH09310624A JPH09310624A JP12450496A JP12450496A JPH09310624A JP H09310624 A JPH09310624 A JP H09310624A JP 12450496 A JP12450496 A JP 12450496A JP 12450496 A JP12450496 A JP 12450496A JP H09310624 A JPH09310624 A JP H09310624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- turbine
- gas turbine
- high temperature
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンプレッサとタービンとが機械的に結合さ
れたガスタービンにおいて、シール部におけるリーク損
失を軽減する共に、コンプレッサの動力を低減して経済
性を高めうる冷却構造を具えたガスタービンを提供す
る。 【解決手段】 冷媒としてのボイラ給水がコンプレッサ
Ｃの第１段静翼２の内部を通してコンプレッサＣのロー
タ１に導かれる。コンプレッサＣの被冷却部を通過後の
冷媒をタービンロータ４の中心近傍を通してタービン最
終段側へ導き、次いでタービンロータ４の外周部へ反転
させ、後段の動翼５を含む高温部を冷却し、順次高温側
へ導き第１段動翼６を含む高温部を冷却のあと、燃焼器
８の内周側で回転部から静止部へ、そして系外へと導く
ように構成されている。
れたガスタービンにおいて、シール部におけるリーク損
失を軽減する共に、コンプレッサの動力を低減して経済
性を高めうる冷却構造を具えたガスタービンを提供す
る。 【解決手段】 冷媒としてのボイラ給水がコンプレッサ
Ｃの第１段静翼２の内部を通してコンプレッサＣのロー
タ１に導かれる。コンプレッサＣの被冷却部を通過後の
冷媒をタービンロータ４の中心近傍を通してタービン最
終段側へ導き、次いでタービンロータ４の外周部へ反転
させ、後段の動翼５を含む高温部を冷却し、順次高温側
へ導き第１段動翼６を含む高温部を冷却のあと、燃焼器
８の内周側で回転部から静止部へ、そして系外へと導く
ように構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサとタ
ービンとが機械的に結合されたガスタービンの高温化及
び高効率化の達成に寄与することができる冷却方式を具
えたガスタービンに関する。
ービンとが機械的に結合されたガスタービンの高温化及
び高効率化の達成に寄与することができる冷却方式を具
えたガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの高温化のため冷却方式を
採用した従来技術では、特開平５−１６３９６０号等公
報に見られる様に、排熱回収ボイラで発生した系外蒸気
を燃焼器やタービン翼部に導入する事が提案されてい
る。
採用した従来技術では、特開平５−１６３９６０号等公
報に見られる様に、排熱回収ボイラで発生した系外蒸気
を燃焼器やタービン翼部に導入する事が提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術には
次の問題点があった。第一に、冷媒とする蒸気をガスタ
ービン以外の主に排熱回収ボイラ側から貰う事になって
いる為、系統及び取合が複雑で、且つ、その距離が場合
によっては１００ｍ以上にもなることがあり信頼性及び
経済性を損なっている。
次の問題点があった。第一に、冷媒とする蒸気をガスタ
ービン以外の主に排熱回収ボイラ側から貰う事になって
いる為、系統及び取合が複雑で、且つ、その距離が場合
によっては１００ｍ以上にもなることがあり信頼性及び
経済性を損なっている。
【０００４】第二に冷媒とする蒸気を回転部分に取込む
時の圧力は１０〜３０ｋｇ／ｃｍ2と高圧のために洩れ
がかなり発生すると共に、洩れにより主流の温度を下げ
る事となり、ガスタービンの性能及び信頼性を損なう事
となる。
時の圧力は１０〜３０ｋｇ／ｃｍ2と高圧のために洩れ
がかなり発生すると共に、洩れにより主流の温度を下げ
る事となり、ガスタービンの性能及び信頼性を損なう事
となる。
【０００５】第三にコンプレッサ吐出空気温度も４００
℃内外と高温のため、コンプレッサ所要動力が多く、ま
た、コンプレッサディスクにも高温温度に優れた高級材
を必要とし、経済性を損なっている。
℃内外と高温のため、コンプレッサ所要動力が多く、ま
た、コンプレッサディスクにも高温温度に優れた高級材
を必要とし、経済性を損なっている。
【０００６】本発明は、コンプレッサとタービンとが機
械的に結合されたガスタービンにおいて、シール部にお
けるリーク損失を軽減すると共に、コンプレッサの動力
を軽減して経済性を高めうる冷却構造を具えたガスター
ビンを提供することを課題としている。
械的に結合されたガスタービンにおいて、シール部にお
けるリーク損失を軽減すると共に、コンプレッサの動力
を軽減して経済性を高めうる冷却構造を具えたガスター
ビンを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンプレッサ
とタービンとが機械的に結合されたガスタービンにおけ
る前記課題を達成するため、冷媒をコンプレッサの回転
部に導入し、以降、コンプレッサの被冷却部及びタービ
ンの被冷却部を通したあと系外に出すようにした構成を
採用する。
とタービンとが機械的に結合されたガスタービンにおけ
る前記課題を達成するため、冷媒をコンプレッサの回転
部に導入し、以降、コンプレッサの被冷却部及びタービ
ンの被冷却部を通したあと系外に出すようにした構成を
採用する。
【０００８】前記した本発明のガスタービンにおいて
は、その冷媒の一部又は全部を静翼側及び燃焼器側にも
循環させるように構成するのが望ましい。
は、その冷媒の一部又は全部を静翼側及び燃焼器側にも
循環させるように構成するのが望ましい。
【０００９】その具体的構成としては、コンプレッサの
被冷却部を通過後の冷媒をタービンロータの中心近傍を
通してタービン最終段側へ導き、次いでタービンロータ
の外周部へ反転させ、動翼を含む高温部を冷却し、順次
高温側へ導き第１段動翼を含む高温部を冷却のあと、燃
焼器の内周側で回転部から静止部へ、そして系外へと導
くようにする。
被冷却部を通過後の冷媒をタービンロータの中心近傍を
通してタービン最終段側へ導き、次いでタービンロータ
の外周部へ反転させ、動翼を含む高温部を冷却し、順次
高温側へ導き第１段動翼を含む高温部を冷却のあと、燃
焼器の内周側で回転部から静止部へ、そして系外へと導
くようにする。
【００１０】このように構成した本発明のガスタービン
では、ガスタービンのタービン高温部分を冷却する冷媒
はコンプレッサ部分からの出口冷媒となるので系統が単
純になる。
では、ガスタービンのタービン高温部分を冷却する冷媒
はコンプレッサ部分からの出口冷媒となるので系統が単
純になる。
【００１１】また、本発明によるガスタービンでは、回
転部への冷媒の取入れを、コンプレッサ低温部とする事
により回転部への取込み圧力は５ｋｇ／ｃｍ2 ｇ以下で
よいので取扱いが容易になると共にリーク量が減少す
る。
転部への冷媒の取入れを、コンプレッサ低温部とする事
により回転部への取込み圧力は５ｋｇ／ｃｍ2 ｇ以下で
よいので取扱いが容易になると共にリーク量が減少す
る。
【００１２】また、本発明によるガスタービンにおいて
は、回転部に導入した冷媒によりコンプレッサはわずか
ではあるが中間冷却式となるので、コンプレッサの所要
動力低減及び最終段空気温度の低下が計られる。
は、回転部に導入した冷媒によりコンプレッサはわずか
ではあるが中間冷却式となるので、コンプレッサの所要
動力低減及び最終段空気温度の低下が計られる。
【００１３】本発明のガスタービンに用いる冷媒として
はボイラ給水とするのが好ましい。これによって冷却系
統及び取合の複雑さを解決することができる。
はボイラ給水とするのが好ましい。これによって冷却系
統及び取合の複雑さを解決することができる。
【００１４】また、本発明によるガスタービンでは、コ
ンプレッサの内部にボイラ給水を昇圧するためのポンプ
を内蔵させるのが好ましい。
ンプレッサの内部にボイラ給水を昇圧するためのポンプ
を内蔵させるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるガスタービン
を図示した実施の一形態に基づいて具体的に説明する。
図１において、タービンＴはコンプレッサＣと機械的に
結合されてガスタービンを構成している。
を図示した実施の一形態に基づいて具体的に説明する。
図１において、タービンＴはコンプレッサＣと機械的に
結合されてガスタービンを構成している。
【００１６】コンプレッサＣは、静翼とロータ１に取付
けられた動翼３を有している。タービンＴは静翼７とロ
ータ４に取付けられた動翼を有している。コンプレッサ
ＣとタービンＴには、図１に破線で示す冷媒の流れを形
成するように冷媒流路が設けられている。
けられた動翼３を有している。タービンＴは静翼７とロ
ータ４に取付けられた動翼を有している。コンプレッサ
ＣとタービンＴには、図１に破線で示す冷媒の流れを形
成するように冷媒流路が設けられている。
【００１７】このように構成されたガスタービンにおい
て、低温低圧のボイラ給水をコンプレッサＣの第１段静
翼２の内部を通してコンプレッサＣのロータ１に導き、
遠心力を利用して昇圧させると共に途中、その全量又は
一部をコンプレッサの動翼３に導きわずかではあるが中
間冷却をさせる。
て、低温低圧のボイラ給水をコンプレッサＣの第１段静
翼２の内部を通してコンプレッサＣのロータ１に導き、
遠心力を利用して昇圧させると共に途中、その全量又は
一部をコンプレッサの動翼３に導きわずかではあるが中
間冷却をさせる。
【００１８】コンプレッサＣを出たあと冷媒はタービン
Ｔに導かれロータ４の内周側を通して被冷却高温部の中
でも比較的低温な後段の動翼５に導かれ、順次、より高
温なロータ部分と動翼を経てタービンの第１段動翼６へ
と導かれ、冷媒も順次温度を高めていく。
Ｔに導かれロータ４の内周側を通して被冷却高温部の中
でも比較的低温な後段の動翼５に導かれ、順次、より高
温なロータ部分と動翼を経てタービンの第１段動翼６へ
と導かれ、冷媒も順次温度を高めていく。
【００１９】タービンＴの第１段動翼６を冷却したあと
は、図示してあるように燃焼器車室部にて静止系へ導か
れ、次いでタービンの静翼７及び燃焼器８へ導かれ冷媒
はさらに昇温される。
は、図示してあるように燃焼器車室部にて静止系へ導か
れ、次いでタービンの静翼７及び燃焼器８へ導かれ冷媒
はさらに昇温される。
【００２０】以上、本発明を図示した実施形態に基づい
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
【００２１】例えば、上記実施形態では冷媒としてボイ
ラ給水を用いているが、ボイラ給水以外の冷媒を用いて
もよい。また、図示した装置では、コンプレッサＣ内に
は導入されたボイラ給水を昇圧する手段を特に設けてい
ないが、ポンプを内蔵した構成としてもよい。
ラ給水を用いているが、ボイラ給水以外の冷媒を用いて
もよい。また、図示した装置では、コンプレッサＣ内に
は導入されたボイラ給水を昇圧する手段を特に設けてい
ないが、ポンプを内蔵した構成としてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるガス
タービンは、コンプレッサとタービンとが機械的に結合
されたガスタービンにおいて、冷媒をコンプレッサの回
転部に導入し、以降、コンプレッサの被冷却部及びター
ビンの被冷却部を通したあと系外に出すよう構成してお
り、タービンの高温部分を冷却する冷媒はコンプレッサ
から出た冷媒となるので系統が単純になる。
タービンは、コンプレッサとタービンとが機械的に結合
されたガスタービンにおいて、冷媒をコンプレッサの回
転部に導入し、以降、コンプレッサの被冷却部及びター
ビンの被冷却部を通したあと系外に出すよう構成してお
り、タービンの高温部分を冷却する冷媒はコンプレッサ
から出た冷媒となるので系統が単純になる。
【００２３】また、冷媒はコンプレッサ低温部へ供給さ
れるので取込み圧力は低くてよいので取扱いが容易でリ
ーク量が減少する。
れるので取込み圧力は低くてよいので取扱いが容易でリ
ーク量が減少する。
【００２４】このように、本発明のガスタービンでは、
その信頼性を向上させるとともに、コンプレッサの圧縮
空気を冷却するので、動力低減、効率向上となる。
その信頼性を向上させるとともに、コンプレッサの圧縮
空気を冷却するので、動力低減、効率向上となる。
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービンの系
統図。
統図。
１ コンプレッサロータ ２ コンプレッサの第１段静翼 ３ コンプレッサ動翼 ４ タービンのロータ ５ タービンの後段の動翼 ６ タービンの第１段動翼 ７ タービンの静翼 ８ 燃焼器 Ｃ コンプレッサ Ｔ タービン
Claims (5)
- 【請求項１】 コンプレッサとタービンとが機械的に結
合されたガスタービンにおいて、冷媒を前記コンプレッ
サの回転部に導入し、以降、前記コンプレッサの被冷却
部及び前記タービンの被冷却部を通したあと系外に出す
よう構成したことを特徴とするガスタービン。 - 【請求項２】 前記コンプレッサの被冷却部を通過後の
冷媒をタービンロータの中心近傍を通してタービン最終
段側へ導き、次いでタービンロータの外周部へ反転さ
せ、動翼を含む高温部を冷却し、順次高温側へ導き第１
段動翼を含む高温部を冷却のあと、燃焼器の内周側で回
転部から静止部へ、そして系外へと導くように構成した
請求項１記載のガスタービン。 - 【請求項３】 前記冷媒の一部又は全部をタービン静翼
側及び燃焼器側にも循環させるように構成した請求項１
又は２記載のガスタービン。 - 【請求項４】 前記冷媒がボイラ給水である請求項１〜
３のいづれか１つに記載のガスタービン。 - 【請求項５】 前記コンプレッサの内部にボイラ給水を
昇圧するためのポンプを内蔵してなる請求項４記載のガ
スタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12450496A JPH09310624A (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | ガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12450496A JPH09310624A (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | ガスタービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09310624A true JPH09310624A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14887136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12450496A Withdrawn JPH09310624A (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | ガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09310624A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017025908A (ja) * | 2015-07-20 | 2017-02-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンエンジン用冷却システム |
| JP2017078420A (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ホイールスペースの温度管理システム及び方法 |
| US11702958B2 (en) | 2021-09-23 | 2023-07-18 | General Electric Company | System and method of regulating thermal transport bus pressure |
| US11788470B2 (en) | 2021-03-01 | 2023-10-17 | General Electric Company | Gas turbine engine thermal management |
-
1996
- 1996-05-20 JP JP12450496A patent/JPH09310624A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017025908A (ja) * | 2015-07-20 | 2017-02-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンエンジン用冷却システム |
| US10487739B2 (en) | 2015-07-20 | 2019-11-26 | General Electric Company | Cooling system for a turbine engine |
| JP2017078420A (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ホイールスペースの温度管理システム及び方法 |
| US11788470B2 (en) | 2021-03-01 | 2023-10-17 | General Electric Company | Gas turbine engine thermal management |
| US11702958B2 (en) | 2021-09-23 | 2023-07-18 | General Electric Company | System and method of regulating thermal transport bus pressure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |