JPS5985429A - ガスタ−ビン静翼の冷却装置 - Google Patents
ガスタ−ビン静翼の冷却装置Info
- Publication number
- JPS5985429A JPS5985429A JP19242282A JP19242282A JPS5985429A JP S5985429 A JPS5985429 A JP S5985429A JP 19242282 A JP19242282 A JP 19242282A JP 19242282 A JP19242282 A JP 19242282A JP S5985429 A JPS5985429 A JP S5985429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- cooling
- gas turbine
- stator
- guide
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/041—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガスタービンの静翼の冷却装置に関するもの
である。
である。
第１図は従来一般に用いられているガスタービンであっ
て、静翼として空気冷却翼を用いたガスタービンの一例
の断面図である。
て、静翼として空気冷却翼を用いたガスタービンの一例
の断面図である。
１は空気圧縮機、２は同出口部である。上記の空気圧縮
機１から送出された空気は主として矢印Ａ、同Ｂのごと
く流動して燃焼器ライナ３に燃焼用空気として供給され
、高温の燃焼ガス流失印Ｃを形成しトランジションピー
ス４を介して矢印Ｄ１Ｅのごとくタービン第１段静翼列
５に吹きつけられる。第１段静翼列５はこのようにして
燃焼ガスを吹きつけられて熱的に苛酷な条件に曝される
ので後述のごとく冷却空気で冷却される。
機１から送出された空気は主として矢印Ａ、同Ｂのごと
く流動して燃焼器ライナ３に燃焼用空気として供給され
、高温の燃焼ガス流失印Ｃを形成しトランジションピー
ス４を介して矢印Ｄ１Ｅのごとくタービン第１段静翼列
５に吹きつけられる。第１段静翼列５はこのようにして
燃焼ガスを吹きつけられて熱的に苛酷な条件に曝される
ので後述のごとく冷却空気で冷却される。
静翼列５を流通した燃焼ガス流は矢印Ｆのごとく作動ガ
ス主流としてタービン第１段動翼列６を流通して該動翼
列６に回転力を発生せ′しめる。
ス主流としてタービン第１段動翼列６を流通して該動翼
列６に回転力を発生せ′しめる。
空気圧縮機１で圧縮された空気の一部は空気圧縮機ディ
スク１０から矢印Ｇのごとくタービン前部シャフト１１
の中心孔を介して抽気され東矢印Ｈ９同工、同Ｊのごと
く動翼列６の根元部に供給され、動翼内を流動して動翼
を冷却し、その先端から矢印にのごとく流出して作動ガ
ス主流Ｆに混入する。 ・ また、空気圧縮機１で圧縮された空気の一部は矢印り、
同Ｍ、Ｍ’のどとく静翼列５に導かれ、静翼列５を冷却
した後作動ガス主流Ｆに混入する。
スク１０から矢印Ｇのごとくタービン前部シャフト１１
の中心孔を介して抽気され東矢印Ｈ９同工、同Ｊのごと
く動翼列６の根元部に供給され、動翼内を流動して動翼
を冷却し、その先端から矢印にのごとく流出して作動ガ
ス主流Ｆに混入する。 ・ また、空気圧縮機１で圧縮された空気の一部は矢印り、
同Ｍ、Ｍ’のどとく静翼列５に導かれ、静翼列５を冷却
した後作動ガス主流Ｆに混入する。
第１段の静翼列は最も高温の燃焼ガスに接触するので、
冷却空気の所要量が比較的多い。
冷却空気の所要量が比較的多い。
従来のガスタービン静翼冷却装置は上記のように静翼を
冷却した空気を主流中に混入せしめるので、混入時に圧
力損失を生じ、タービン効率が低ドする。また、冷却空
気の混入によって作動ガス主流の温度が低下し、タービ
ン性能を低下せしめる。さらに、冷却空気混入による主
流温度の低下は排ガス温度を低下せしめるので、ガスタ
ービン蒸気タービン複合発電などの場合に蒸気タービン
主蒸気温度を低下させ、プラント全体の効率を低下させ
る。
冷却した空気を主流中に混入せしめるので、混入時に圧
力損失を生じ、タービン効率が低ドする。また、冷却空
気の混入によって作動ガス主流の温度が低下し、タービ
ン性能を低下せしめる。さらに、冷却空気混入による主
流温度の低下は排ガス温度を低下せしめるので、ガスタ
ービン蒸気タービン複合発電などの場合に蒸気タービン
主蒸気温度を低下させ、プラント全体の効率を低下させ
る。
本発明の目的は、静翼冷却後の冷却空気を作動ガス主流
に混入させることなく、燃焼用空気として有効に利用し
、タービン効率を上昇せしめ得るガスタービン静翼の冷
却装置を提供するにある。
に混入させることなく、燃焼用空気として有効に利用し
、タービン効率を上昇せしめ得るガスタービン静翼の冷
却装置を提供するにある。
冷却空気による損失は、冷却空気に対する圧縮機による
昇圧仕事に対して、タービンにおいて冷却空気が有効に
仕事を行なわないこと、および、冷却後の冷却空気が主
流と混合することによる。
昇圧仕事に対して、タービンにおいて冷却空気が有効に
仕事を行なわないこと、および、冷却後の冷却空気が主
流と混合することによる。
したがって、冷却空気を作動媒体として使用することが
可能ならば、出力および効率の低下を防止できる。本発
明は静翼冷却用の冷却空気を冷却後主流と混合させるこ
となしに、冷却後の冷却空気を燃焼器に導き主流作動ガ
スとすることにより冷却空気損失を防止するものであｐ
、この原理に基づいて前記の目的を達成する７’（め本
発明の装置は、静翼に空気冷却翼を用いたガスタービン
において、空気圧縮機出口部と燃焼器ライナとの間の空
気流路を遮断して空気圧縮機の吐出空気を静翼に導く遮
蔽ガイドを設け、かつ、静翼冷却空気出口部から流出し
た空気を上記の遮蔽ガイドと燃焼器ライナとによって囲
まれた空間を介して燃焼器の燃焼空気流入口に導くよう
に構成したことを特徴とする。
可能ならば、出力および効率の低下を防止できる。本発
明は静翼冷却用の冷却空気を冷却後主流と混合させるこ
となしに、冷却後の冷却空気を燃焼器に導き主流作動ガ
スとすることにより冷却空気損失を防止するものであｐ
、この原理に基づいて前記の目的を達成する７’（め本
発明の装置は、静翼に空気冷却翼を用いたガスタービン
において、空気圧縮機出口部と燃焼器ライナとの間の空
気流路を遮断して空気圧縮機の吐出空気を静翼に導く遮
蔽ガイドを設け、かつ、静翼冷却空気出口部から流出し
た空気を上記の遮蔽ガイドと燃焼器ライナとによって囲
まれた空間を介して燃焼器の燃焼空気流入口に導くよう
に構成したことを特徴とする。
次に、本発明の一実施例を第２図について説明する。
この実施例は、第１図に示した従来形の冷却装置を備え
たガスタービンに本発明を適用して改良したもので、第
１図と同じ図面参照番号を附した空気圧縮機１、同出口
部２、燃焼器ライナ３、トランジションピース４、ター
ビン第１段静翼列、５、タービン第１段動翼列６、空気
圧縮機ディスク１０、およびタービン前部シャフト１１
は第１図（従来形）におけると同様乃至類似の構成部材
である。その他、ガスタービンの主要構成部材である空
気圧縮機比ロケーシングア、燃焼器ケーシング８、ター
ビンケーシング９、タービンディスク１２、およびフロ
ーガイド１３は従来形のガスタービンにおけると類似の
部材である。
たガスタービンに本発明を適用して改良したもので、第
１図と同じ図面参照番号を附した空気圧縮機１、同出口
部２、燃焼器ライナ３、トランジションピース４、ター
ビン第１段静翼列、５、タービン第１段動翼列６、空気
圧縮機ディスク１０、およびタービン前部シャフト１１
は第１図（従来形）におけると同様乃至類似の構成部材
である。その他、ガスタービンの主要構成部材である空
気圧縮機比ロケーシングア、燃焼器ケーシング８、ター
ビンケーシング９、タービンディスク１２、およびフロ
ーガイド１３は従来形のガスタービンにおけると類似の
部材である。
本実施例は、空気圧縮機出口部２から矢印Ａのように送
出された空気が仮想線で示した矢印Ｂ′のごとく直接的
に燃焼器ライナ３に流入しないよつ、トランジションピ
ース４の周囲を包む筒状の遮蔽ガイド１４を設け、この
遮蔽ガイドの一端を７ａ−ガイド１３に接続し、かつ、
その他端を燃焼器ケーシング８によって支持するととも
に静翼列５の冷却空気流出口に連通しである。
出された空気が仮想線で示した矢印Ｂ′のごとく直接的
に燃焼器ライナ３に流入しないよつ、トランジションピ
ース４の周囲を包む筒状の遮蔽ガイド１４を設け、この
遮蔽ガイドの一端を７ａ−ガイド１３に接続し、かつ、
その他端を燃焼器ケーシング８によって支持するととも
に静翼列５の冷却空気流出口に連通しである。
空気圧縮機出口部２から矢印りのごとく送出された空気
流は、遮蔽ガイド１４に遮蔽されているので燃焼器ライ
ナ３に直接流動せず、同遮蔽ガイド１４にガイドされて
矢印Ｍ”のごとく静翼列５に流入する。該静翼５内を矢
印Ｎのごとく流通しつつ同靜翼列５を冷却した空気流は
矢印Ｐ、Ｑのごとくトランジションピース４と遮蔽ガイ
ド１４とによって囲まれた空間を流動した後、矢印凡の
ごとくフローガイド１３と燃焼器ライナ３とによつて囲
まれた空間を流動して燃焼器ライナ３内に供給され、燃
焼用空気として使用される。
流は、遮蔽ガイド１４に遮蔽されているので燃焼器ライ
ナ３に直接流動せず、同遮蔽ガイド１４にガイドされて
矢印Ｍ”のごとく静翼列５に流入する。該静翼５内を矢
印Ｎのごとく流通しつつ同靜翼列５を冷却した空気流は
矢印Ｐ、Ｑのごとくトランジションピース４と遮蔽ガイ
ド１４とによって囲まれた空間を流動した後、矢印凡の
ごとくフローガイド１３と燃焼器ライナ３とによつて囲
まれた空間を流動して燃焼器ライナ３内に供給され、燃
焼用空気として使用される。
本実施例は以上のように購成しであるので、静翼列５内
を多量の冷却空気が流通する。このため比較的冷却効率
の悪い対流冷却のみで静翼列５の冷却が可能で、冷却空
気を静翼表面に吹き出させる必要が無い。
を多量の冷却空気が流通する。このため比較的冷却効率
の悪い対流冷却のみで静翼列５の冷却が可能で、冷却空
気を静翼表面に吹き出させる必要が無い。
本発明のガスタービン静翼の冷却装置は、静翼から冷却
空気の吹き出しを行なわなくてもよいので、作動ガス主
流中に冷却空気が混入することによる効率低下が防止さ
れ、かつ、出力が増加する。
空気の吹き出しを行なわなくてもよいので、作動ガス主
流中に冷却空気が混入することによる効率低下が防止さ
れ、かつ、出力が増加する。
また、静翼に空気吹出孔を省略できるので粗悪燃料を使
用しても空気吹出孔の目詰まりを生じない。その上、静
翼５を冷却して昇温した空気流を燃焼空気として用いる
ので、燃焼空気の予熱効果によっても熱効率が改善され
る。
用しても空気吹出孔の目詰まりを生じない。その上、静
翼５を冷却して昇温した空気流を燃焼空気として用いる
ので、燃焼空気の予熱効果によっても熱効率が改善され
る。
図示を省略するが、第２図に示した実施例において、遮
蔽ガイド１４の一部に空気通過孔を設け、圧縮空気出口
流矢印Ａ、Ｌの一部を直接的に燃焼器ライナ３に導くよ
うにすることもできる。このように構成すると、燃焼器
、静翼冷却通路の圧力損失および冷却効果の設計を容易
ならしめるという効果がある。
蔽ガイド１４の一部に空気通過孔を設け、圧縮空気出口
流矢印Ａ、Ｌの一部を直接的に燃焼器ライナ３に導くよ
うにすることもできる。このように構成すると、燃焼器
、静翼冷却通路の圧力損失および冷却効果の設計を容易
ならしめるという効果がある。
また、上記の空気通過孔に流量制御手段を設けることも
推奨される。このように構成すると、負荷の変化に応じ
て通過空気量を制御して部分負荷特性を良好ならしめ得
るという効果がある。
推奨される。このように構成すると、負荷の変化に応じ
て通過空気量を制御して部分負荷特性を良好ならしめ得
るという効果がある。
また、前述のごとく遮蔽ガイドの一部に空気通過孔を設
けるとともに、静翼の冷却空気通路に流量制御手段を設
けることも推奨される。このように構成すると部分負荷
時において最適な静翼冷却を行ない得るという効果があ
る。
けるとともに、静翼の冷却空気通路に流量制御手段を設
けることも推奨される。このように構成すると部分負荷
時において最適な静翼冷却を行ない得るという効果があ
る。
前述の実施例は、本発明を第１段静翼列に適用した場合
について説明したが、同様にして第２段およびそれ以下
の静翼列にも適用し得る。
について説明したが、同様にして第２段およびそれ以下
の静翼列にも適用し得る。
以上詳述したように、本発明に係る静翼冷却装置は、静
翼に空気冷却翼を用いたガスタービンにおいて、空気圧
縮機出口部と燃焼器ライナとの間の空気流路を遮断して
空気圧縮機の吐出空気を静翼に導く遮蔽ガイドを設け、
かつ、静翼冷却空気出口部から流出した空気を上記の遮
蔽ガイドと燃焼器ライナとによって囲まれた空間を介し
て燃焼器の燃焼空気流入口に導くように構成することに
よシ、静翼冷却後の冷却空気を作動ガス流中に混入せし
めることなく、燃焼用空気として有効に利用し、タービ
ン効率の向上に貢献するところ多大である。
翼に空気冷却翼を用いたガスタービンにおいて、空気圧
縮機出口部と燃焼器ライナとの間の空気流路を遮断して
空気圧縮機の吐出空気を静翼に導く遮蔽ガイドを設け、
かつ、静翼冷却空気出口部から流出した空気を上記の遮
蔽ガイドと燃焼器ライナとによって囲まれた空間を介し
て燃焼器の燃焼空気流入口に導くように構成することに
よシ、静翼冷却後の冷却空気を作動ガス流中に混入せし
めることなく、燃焼用空気として有効に利用し、タービ
ン効率の向上に貢献するところ多大である。
第１図は従来形の静翼冷却装置を設けたガスタービンの
一例の断面図、第２図は本発明の静翼冷却装置の一実施
例を設けたガスタービンの断面図である。
一例の断面図、第２図は本発明の静翼冷却装置の一実施
例を設けたガスタービンの断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、静翼に空気冷却翼を用いたガスタービンにおいて、
空気圧縮機出口部と燃焼器ライナとの間の空気流路を遮
断して空気圧縮機の吐出空気を静翼に導く遮蔽ガイドを
設け、かつ、静翼冷却空気出口部から流出した空気を上
記の遮蔽ガイドと燃焼器ライナとによって囲まれた空間
を介して燃焼器の燃焼空気流入口に導くように構成した
ことを特徴とするガスタービン静翼の冷却装置。 ２、前記の遮蔽ガイドは、空気通過孔を設けたものであ
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
タービン静翼の冷却装置。 ３、前記の空気通過孔に流量制御手段を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第２項に記載のガスタービン静
翼の冷却装置。 ４、前記の静翼の冷却空気通路部に流量制御手段を設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のガス
タービン静翼の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19242282A JPS5985429A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | ガスタ−ビン静翼の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19242282A JPS5985429A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | ガスタ−ビン静翼の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985429A true JPS5985429A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16291051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19242282A Pending JPS5985429A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | ガスタ−ビン静翼の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985429A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4719748A (en) * | 1985-05-14 | 1988-01-19 | General Electric Company | Impingement cooled transition duct |
| EP1788194A2 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | General Electric Company | Methods and apparatus for cooling combustion turbine engine components |
| GB2433965A (en) * | 2006-01-04 | 2007-07-11 | Gen Electric | A turbine stator nozzle assembly |
| EP3184905A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-28 | General Electric Company | Staged fuel and air injection in combustion systems of gas turbines |
-
1982
- 1982-11-04 JP JP19242282A patent/JPS5985429A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4719748A (en) * | 1985-05-14 | 1988-01-19 | General Electric Company | Impingement cooled transition duct |
| EP1788194A2 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | General Electric Company | Methods and apparatus for cooling combustion turbine engine components |
| JP2007138938A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | General Electric Co <Ge> | 燃焼タービン機関の構成要素を冷却するための方法および装置 |
| EP1788194A3 (en) * | 2005-11-18 | 2014-04-23 | General Electric Company | Methods and apparatus for cooling combustion turbine engine components |
| GB2433965A (en) * | 2006-01-04 | 2007-07-11 | Gen Electric | A turbine stator nozzle assembly |
| GB2433965B (en) * | 2006-01-04 | 2011-09-07 | Gen Electric | Retaining assembly for turbine nozzle |
| US8038389B2 (en) | 2006-01-04 | 2011-10-18 | General Electric Company | Method and apparatus for assembling turbine nozzle assembly |
| US8403634B2 (en) | 2006-01-04 | 2013-03-26 | General Electric Company | Seal assembly for use with turbine nozzles |
| EP3184905A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-28 | General Electric Company | Staged fuel and air injection in combustion systems of gas turbines |
| US9995221B2 (en) | 2015-12-22 | 2018-06-12 | General Electric Company | Staged fuel and air injection in combustion systems of gas turbines |
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