JPS60150435A - Combustion gas pipe line mechanism for regenerative gas turbine - Google Patents

Combustion gas pipe line mechanism for regenerative gas turbine

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JPS60150435A
JPS60150435A JP630284A JP630284A JPS60150435A JP S60150435 A JPS60150435 A JP S60150435A JP 630284 A JP630284 A JP 630284A JP 630284 A JP630284 A JP 630284A JP S60150435 A JPS60150435 A JP S60150435A
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return pipe
gas turbine
expansion joint
discharge pipe
combustor
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Shoichi Hoshina
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/20Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep

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Abstract

PURPOSE:To aim at absorbing thermal-expansion, by providing expansion joints each provided with a hinge and two expansion joints each provided with gimbals in pipe lines between a combustor and a regenerator, and as well by bearing the weight of the pipe lines with the use of spring hangers. CONSTITUTION:The vertical sections of a discharge pipe 24 and a return pipe 25 connecting between a combuster 18 and a regenerator 22, are provided with expansion joints 27, 29 each provided with a hinge, respectively, and the horizontal sections thereof are provided with expansion joints each provided with gimbals two in each pipe line. Further, with the use of spring hangers 38 through 43 the weight of the discharge and return pipe lines 24, 25 are supported, and as well with the use of hydraulic vibration dampers 44 through 46 the expansion joints 26, 28 provided with gimbals are supported. With this arrangement, force which generates due to thermal expansion may be completely absorbed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本づら明は、熱j形出t?掘j助にメ1す間fa’fを
解決した、Vll生ガスタービンザククル燃μ′8空気
配管系に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] Akira Honzura is a specialist in heat treatment. This article relates to a Vll raw gas turbine Zakukuru fuel μ'8 air piping system that solves the problem of fa'f during the process.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

再生ガスタービンサイクル機関において、燃焼器と再生
器とを結ぶ燃焼空気配管は、大口径で且つ短い配管であ
る。
In a regenerative gas turbine cycle engine, the combustion air piping that connects the combustor and the regenerator has a large diameter and is short.

又この配・値には、市温の燃焼用空気が流通し、これに
より配管は熱膨張する。
In addition, combustion air at city temperature flows through this arrangement, causing the piping to thermally expand.

このように、大口径で短い配管系にあっては、長い配管
系のようにベントやタコベンドのような熱膨張を吸収す
るための配管の引き1わしができないので、ベローズが
使用される。
As described above, in a large-diameter, short piping system, bellows are used because it is not possible to pull the piping to absorb thermal expansion, such as with a vent or octopus bend, unlike in a long piping system.

又配管系は、三次元的に複雑に曲げられるので、熱膨張
による熱変形も三次元的に複雑な掌形となり、この熱変
形によって、大口径配管の剛性力に抗して、燃焼器及び
再生器の接続部に大きな力が働くことになる。
In addition, since the piping system is bent in a complicated three-dimensional manner, thermal deformation due to thermal expansion also results in a complicated three-dimensional hand shape, and due to this thermal deformation, the combustor and A large force will be applied to the connections of the regenerator.

この大きな力を受け止めるために、燃焼器及び再生器は
、強固な構造にする必發があるが、特に汎用型のゼ)生
ガスタービンザイクル機関では、軽量化が袋求され、上
記配・U系の熱膨張との関係で大きな技術的問題になっ
ている。。
In order to handle this large force, the combustor and regenerator must have a strong structure, but in general-purpose raw gas turbine cycle engines in particular, weight reduction is required, and the above-mentioned arrangement and U This is a major technical problem in relation to the thermal expansion of the system. .

従来の再生ガスタービンザイクルの燃焼空気配管系を第
1図(正面図)及び第2図(平面図)に示し説明する。
The combustion air piping system of a conventional regenerative gas turbine cycle is shown in FIG. 1 (front view) and FIG. 2 (plan view) and will be described.

図において、ガスタービン2、空気圧縮機3、発電気な
どの被駆動機4が図のように直線的に配置され、燃焼器
6は、この例では、ガスタービン2から独立して、その
近傍に設けられている。
In the figure, a gas turbine 2, an air compressor 3, and a driven machine 4 such as a power generator are arranged linearly as shown in the figure, and in this example, a combustor 6 is installed independently of the gas turbine 2 and in the vicinity thereof. It is set in.

再生器5は、タービンの軸線方向の延長上に設けられて
いる。
The regenerator 5 is provided on an axial extension of the turbine.

空気圧縮機3から送出される高温の圧縮空気は、軸対称
の燃焼空気吐出管7により再生器5に送られ、ここで、
タービンの排気ガスによって予熱された後、燃焼空気戻
り管8によって燃焼器6に供給される。9は廃熱ボイラ
である。
The high-temperature compressed air sent out from the air compressor 3 is sent to the regenerator 5 through the axially symmetrical combustion air discharge pipe 7, where:
After being preheated by the turbine exhaust gas, it is supplied to the combustor 6 by a combustion air return pipe 8 . 9 is a waste heat boiler.

この従来の配管系は、ガスタービン2の回転系又は、ロ
ータ振動系に配管系の熱膨張による有害な外力を〃1け
ないようにするために、吐出v7をガスタービンの軸に
対して対称にし、その熱膨張により生ずる外力は、ガス
タービン2の軸方向又は軸対称に働くようにしていた。
In this conventional piping system, the discharge v7 is symmetrical with respect to the axis of the gas turbine in order to prevent harmful external forces due to thermal expansion of the piping system from being applied to the rotating system or rotor vibration system of the gas turbine 2. The external force generated by the thermal expansion acts in the axial direction or axially symmetrically of the gas turbine 2.

このように従来は、ガスタービン2の回転系やロータ振
動系の保護のみを考慮していたので、配管系の熱膨張を
受け止めるためには、大型で頑丈なタービンを採用して
いた。又これに伴って、頑丈な架台1や、再生器及び燃
焼器も必要となり、大型で且つM量が大きくなるという
欠点があった。
In this way, in the past, only the protection of the rotation system and rotor vibration system of the gas turbine 2 was considered, and a large and sturdy turbine was used to absorb the thermal expansion of the piping system. Further, along with this, a sturdy frame 1, a regenerator, and a combustor are also required, which has the disadvantage of being large and increasing the amount of M.

又配管系が大口径で且つ短いので、配管の自由度が少な
く、機器のアライメント精度や配管、伸4、偵継手の製
作梢fを高くしないと、現地での据伺組立が困難である
という欠点があった。
In addition, because the piping system is large in diameter and short, there is little flexibility in piping, and it is difficult to assemble on-site unless the accuracy of equipment alignment and the manufacturing height of piping, extension 4, and rectangular joints are high. There were drawbacks.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、燃焼空気配管系の柔軟性或は変形に対する自
由度を高めることによって、上記従来の問題点を解決し
た、再生ガスタービンサイクルの燃焼空気配管系を提供
せんとするものである。
The present invention aims to provide a combustion air piping system for a regenerative gas turbine cycle that solves the above-mentioned conventional problems by increasing the flexibility or freedom of deformation of the combustion air piping system.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

即ち本発明は、3個の伸縮継手によって、配管系の変形
に対する自由度をもたせるようにしたものであって、そ
の第1の発明は、吐出管の垂直部にヒンジ付伸縮継手を
設けると共に水平部には2個のジンバル付伸縮継手を設
け、一方戻り管の垂直部にもヒンジ付伸縮継手全文水平
部には2個のジンバル付伸縮継手を設けて、配管系の変
形に対する自由度をもたせ、又配管の自重はスプリング
ハンガで支持し、更に上記ジンバル付伸縮継手に油圧防
振器を接続して、配管系の振動を防止したことを特徴と
する。
That is, the present invention provides a degree of freedom for deformation of the piping system by using three expansion joints.The first invention provides a hinged expansion joint in the vertical part of the discharge pipe, and also provides a horizontal Two gimbaled expansion joints are installed in the vertical part of the return pipe, and two gimbaled expansion joints are installed in the horizontal part of the return pipe to provide flexibility against deformation of the piping system. Further, the piping system is characterized in that its own weight is supported by a spring hanger, and a hydraulic vibration isolator is connected to the gimbaled expansion joint to prevent vibration of the piping system.

第2の発明は、上記第1の発明の配管系の吐出配管とl
り生器との暖続部における垂直部の鉛直上に放風弁を設
け、負荷濶断時に放出される空気のジェット反力を軽減
したことを特徴とする。
A second invention provides a discharge pipe and l of the piping system of the first invention.
A vent valve is provided vertically above the vertical part of the heating connection section with the generator to reduce the jet reaction force of the air released when the load is interrupted.

第3の発明は、上記第1の発明の配管系の戻り管と再生
器との接続部において、その部分の垂直部に蒸気吹込み
ノズルを設け、戻り管内に溜っているドレンを微粒化し
て排出し、ウォータ・・ンマ肯の振動を防止したことを
特徴とする。
A third invention provides a steam blowing nozzle in the vertical part of the connection between the return pipe and the regenerator in the piping system of the first invention to atomize the condensate accumulated in the return pipe. It is characterized by preventing water discharge and vibration from occurring.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以F本発明の一実施例について説明する。43図(平面
図)及び第4図(正面図)において、タービン本体11
11:、タービンベース12上に設置された圧縮機車室
13、タービン車室14、タービン中IE11ケーシン
グ15及び燃焼器のケーシングを形成する外筒18から
成っている。22は再生器であり、外筒18との間は、
吐出管24と戻り管25とで1&続されている。吐出管
24は、垂直部24bにヒンジ付伸縮継手27が、水平
部24Cには2個のジンバル付伸縮継手26が設けられ
、」■i直郡部24aて町生器22に接続して成る逆U
字ベンドをなしている。又戻り管25ば、水平部に2個
のジンバル付伸縮継手28が、垂泊部25aにヒンジ付
伸縮継手が設けられ、垂直部25bによって外筒18に
接続することにより、U字状のベンドをなしている。
An embodiment of the present invention will be described below. In Figure 43 (top view) and Figure 4 (front view), the turbine body 11
11: Consists of a compressor casing 13 installed on a turbine base 12, a turbine casing 14, a turbine internal IE 11 casing 15, and an outer cylinder 18 forming a combustor casing. 22 is a regenerator, and between it and the outer cylinder 18,
A discharge pipe 24 and a return pipe 25 are connected to each other. The discharge pipe 24 is provided with a hinged expansion joint 27 in the vertical part 24b and two gimbaled expansion joints 26 in the horizontal part 24C, and is connected to the town generator 22 at the straight part 24a. U
It forms a cursive bend. In addition, the return pipe 25 is provided with two gimbaled expansion joints 28 on the horizontal part and a hinged expansion joint on the vertical part 25a, and is connected to the outer cylinder 18 through the vertical part 25b, thereby creating a U-shaped bend. is doing.

上記ヒンジ付伸縮継手は、第6図の(a)平面図と(b
)の縦断面図に示すように、薄肉ベローズ48の両端に
配管24/ 、 25/が接続され、この配管24’ 
、25’にはフランジ47が設けられている。
The above-mentioned hinged expansion joint is shown in FIG. 6 (a) plan view and (b)
), pipes 24/ and 25/ are connected to both ends of the thin bellows 48, and the pipes 24'
, 25' are provided with flanges 47.

又このフランジ47には、中央をヒンジビン50によっ
て連結されたヒンジアーム49が取付けられ、配管内に
伴う数10トンの圧力負荷を保持する。
A hinge arm 49 connected at the center by a hinge pin 50 is attached to this flange 47 to maintain a pressure load of several tens of tons within the pipe.

このように構成したヒンジピン付伸縮継手は、ヒンジビ
ン50の廻りに回転自在になっている。
The expansion joint with hinge pin configured in this way is rotatable around the hinge bin 50.

これに対しジンバル付伸縮継手は、このヒンジ付伸縮継
手のヒンジビン50と直角方向にジンバルピンが設けら
れたものであり、配管はあらゆる方向に自由に折れ曲る
ようになっている。
On the other hand, the gimbaled expansion joint has a gimbal pin provided in a direction perpendicular to the hinge pin 50 of the hinged expansion joint, and the piping can be bent freely in all directions.

第5図は、配行系を1y−1解説明するために示したも
のである。図において、タービンの軸方向47をZI咄
、燃焼空気配管の水平部をX ’++II、垂直方向を
Y +l+I+とする直角131i 4票系をとって丘
兄明する。
FIG. 5 shows an arrangement system for explaining a 1y-1 solution. In the figure, a right angle 131i 4-vote system is taken in which the axial direction 47 of the turbine is ZI, the horizontal part of the combustion air piping is X'++II, and the vertical direction is Y+l+I+.

吐出管に設けたヒンジ付伸縮継手27は、フランジ34
の近くに設けられ、配管は、Z方向のヒンジビンの廻り
に回転自在になっている。ジンバル付伸縮継手26は、
Z方向のヒンジビンの他にこれと1r交するY方向のジ
ンバルピンが設ケラれているので、配丙t−j 、そh
ぞれのピンの廻りに回転自在である。一方実り雷は、2
方向に設けられたヒンジビンの廻り回転自在のヒンジピ
ン付伸縮和手29、及びZ方向とY方向に設けられたピ
ンの剃りに回転自在シこなるジ/バルイ」伸縮継手28
が設け1っれている。38〜43i’i、配肯の自車を
支えるだめのスプリングハンガである。44゜45.4
6は、油圧防振器であり、一端をジンバルf=r伸縮継
手26.28に、曲端を別に設けた固ブメ点に同ボし、
配管の振atJJを防止する。
The hinged expansion joint 27 provided on the discharge pipe has a flange 34.
The piping is rotatable around the hinge bin in the Z direction. The gimbaled expansion joint 26 is
In addition to the hinge pin in the Z direction, there is a gimbal pin in the Y direction that intersects with this by 1r, so the layout is t-j, so
It can rotate freely around each pin. On the other hand, the fruitful thunder is 2
An expansion joint 29 with a hinge pin that is rotatable around the hinge pin provided in the direction, and an expansion joint 28 that is rotatable around the pin provided in the Z direction and the Y direction.
There is one set up. 38-43i'i are spring hangers that support the vehicle. 44°45.4
6 is a hydraulic vibration isolator, one end of which is attached to the gimbal f=r expansion joint 26.28, and the bent end is attached to a separately provided solid fitting point.
Prevents piping from shaking atJJ.

以上のように構成した本実施例の作用について第5図を
用い説明する。
The operation of this embodiment configured as above will be explained using FIG. 5.

先ず、配管系は、冷間時における通常の状態において、
ヒンジピン付伸縮継手34.29及びジンバル付伸縮継
手26.28によって全く剛性を有さない状態で、スプ
リングハンガ38〜43によって、弾性的に支持されて
いる。
First, the piping system is under normal conditions when cold.
It is elastically supported by spring hangers 38 to 43 in a completely non-rigid state by the expansion joint with hinge pin 34.29 and the expansion joint with gimbal 26.28.

この状態から、運転サイクルを】111じ−c1 ガス
タービン11、再生器22及び配管系が昇温し熱膨張す
る。この熱膨張によって、配付系は、x、y。
From this state, the operating cycle begins]111j-c1 The gas turbine 11, the regenerator 22, and the piping system rise in temperature and thermally expand. Due to this thermal expansion, the distribution system becomes x, y.

Z方向に熱膨張する。Thermal expansion occurs in the Z direction.

この熱膨張において、X方向の熱膨張eま、ヒンジピン
付伸縮継手27.29のヒンジピン廻リノ回転と、ジン
バル付伸縮継手26.28のZ方向及びY方向のヒンジ
ビン廻りの複合された回転により吸収される。
In this thermal expansion, the thermal expansion e in the X direction is absorbed by the rotation around the hinge pin of the expansion joint with hinge pin 27.29, and the combined rotation around the hinge pin in the Z and Y directions of the expansion joint with gimbal 26.28. be done.

又Z方向及びY方向の熱膨張は、ジンバル付伸縮継手2
6.28のZ方向及びY方向のヒンジビン廻りの複合さ
れた回転により吸収される。
In addition, thermal expansion in the Z direction and Y direction is caused by expansion joint 2 with gimbal.
It is absorbed by the combined rotation around the hinge bin in the Z and Y directions of 6.28.

このように、配管系の熱膨張量は、ヒンジ付伸縮継手2
7.29と、ジンバル付伸縮継手26゜28の一ビれぞ
れのビンの廻りの回転によって吸収し、配首系の接続フ
ランジ34〜37には、配管系の熱膨1辰による外力は
かからない。
In this way, the amount of thermal expansion of the piping system is determined by the hinged expansion joint 2
7.29 and the external force due to the thermal expansion of the piping system is absorbed by the rotation around each bottle of the gimbaled expansion joint 26 and 28, and the external force due to the thermal expansion of the piping system is It doesn't cost.

次に目1陥゛糸に袖、熱膨張以外に動的な負荷として、
例えば、膚、(′改な燃焼空気の圧力低下又はデコムプ
レソンヨンに伴って、配置系に大きな衝撃力が1III
IIき振動することがある。
Next, we put sleeves on the first folded yarn, and in addition to thermal expansion, as a dynamic load,
For example, due to the pressure drop or decompression of the combustion air, a large impact force is exerted on the arrangement system.
II may cause vibration.

この振動は、主としてY方向に働く。その結果配付糸は
、ジンバルイτJ伸縮継手26.28のZ方向ビン廻り
で折れ曲る如くにJJm Millし、スプリングハン
ガ38〜43及びタービン11、再生器22の振動と共
振することがある。
This vibration mainly acts in the Y direction. As a result, the distributed yarn bends around the Z-direction pin of the gimbal y τJ expansion joint 26, 28, and may resonate with the vibrations of the spring hangers 38 to 43, the turbine 11, and the regenerator 22.

この振動は、油圧防」辰器44〜46により、防止され
る。即ち、油圧防振器44〜46は、配管系に対しプレ
ス状(筋交)に設置〆tされており、振!1のに対する
一Jjliの補強材として働くようになっているので、
XY方向の振動を同時に防止することになる。
This vibration is prevented by hydraulic preventers 44-46. That is, the hydraulic vibration isolators 44 to 46 are installed in a press-like manner (bracing) with respect to the piping system, and the vibration isolators 44 to 46 are installed in a press-like manner (bracing) with respect to the piping system. Since it is designed to act as a reinforcing material for 1,
This simultaneously prevents vibrations in the X and Y directions.

又吐出’tft支持するスプリングハンガ38゜39.
40を配・dの自重より若干オーバ気味に引張るように
して、ヒンジ付伸縮継手27及びジンバル付伸縮継手2
6の遊隙をなくして配管を緊張させた状態にしておくこ
とにより、タービン停止時或は起動時の衝撃を柔らげる
Also, the spring hanger that supports the discharge 'tft is 38°39.
40 to slightly exceed the own weight of the hinged expansion joint 27 and the gimbaled expansion joint 2.
By eliminating the play in 6 and keeping the piping in a tensioned state, the impact when the turbine is stopped or started is softened.

一方戻り斤を支持するスプリングハンガ41゜42.4
3を配管の自重に対し若干弱めにして、全体的に7ラン
:)36.37にかかる上ド方向の力をバランスさせる
On the other hand, the spring hanger that supports the return loaf 41°42.4
3 is slightly weaker than the weight of the piping, and the overall force is 7 runs:) 36. Balance the force in the upward direction applied to 37.

ε:17図において戻り管を例示し、これに対応した従
来の配管系を第8図及び第9図に示し、配管系の熱膨張
によって、フランジ部に働く力を更に詳しく説明する。
ε: A return pipe is illustrated in FIG. 17, and conventional piping systems corresponding thereto are shown in FIGS. 8 and 9, and the force acting on the flange due to thermal expansion of the piping system will be explained in more detail.

先ず第7図に示す本実施例において、熱膨張により相対
的に配置腎系が数10ミリ膨張した場合、ヒンジビン付
伸縮継手29のヒンジビンH,の廻りに垂直配管25a
け、角θだけ同転する。この1ijJ転は、スプリング
ハンガ43によってiiJ能となる。このため、フラン
ジ36にかかるX方向の力FIi、ヒンジビン付伸縮継
手29のベローズ48(第6図参j1@)の曲げ反力だ
けであり、MloKgといった殆んど無視できる力であ
る。又再生器22のフランジ部にも同様の力がかかるこ
とになる。又配管内圧に基づく圧力スラストは、垂直管
25aの回転により逃げるので、ゼロである。
First, in this embodiment shown in FIG. 7, when the renal system relatively expands by several tens of millimeters due to thermal expansion, a vertical pipe 25a is installed around the hinge bin H of the expansion joint 29 with a hinge bin.
, and rotates by an angle θ. This 1ijJ rotation becomes iiJ function due to the spring hanger 43. Therefore, only the force FIi in the X direction applied to the flange 36 and the bending reaction force of the bellows 48 (see j1@ in FIG. 6) of the expansion joint 29 with hinge bin are forces MloKg, which can be ignored. A similar force is also applied to the flange portion of the regenerator 22. Further, the pressure thrust based on the internal pressure of the pipe is zero because it escapes due to the rotation of the vertical pipe 25a.

これと比較して従来の配管系は、第8図に示すように、
ヒンジ機構を有さないベローズ36゜53を用い、しか
も、配管は、外部アノ力51゜52により堅固に固定さ
れている。
In comparison, the conventional piping system, as shown in Figure 8,
A bellows 36.degree. 53 without a hinge mechanism is used, and the piping is firmly fixed by an external annular force 51.degree. 52.

この配管系において、配管の熱膨張によりベローズの圧
縮力がフランジ36に働くことになり、ベローズの曲げ
力に対しこの圧縮力は約1トンもの力になる。
In this piping system, the compressive force of the bellows acts on the flange 36 due to thermal expansion of the piping, and this compressive force becomes a force of about 1 ton compared to the bending force of the bellows.

一方配管内圧に基づく圧力スラスト力は、外部アンカ5
1.52によってその反力P又はP′力を受け止めるの
で、その反力と等しい圧力スラスト力P、P’が外筒1
8に働くことになる(本実施例の場合は、外部アンカ5
1.52の代シにスズリングハンガ24史用しているの
で、圧力スラスト力の反力は受けず、従ってP又はP′
はゼロである)。
On the other hand, the pressure thrust force based on the internal pressure of the pipe is
1.52, the reaction force P or P' force is received, so the pressure thrust force P or P' equal to the reaction force is applied to the outer cylinder 1.
8 (in the case of this embodiment, the external anchor 5
Since the Suzu ring hanger 24 is used instead of 1.52, it does not receive the reaction force of the pressure thrust force, so P or P'
is zero).

この圧力スラスト力は、配管内の気柱が燃焼器内の気柱
に圧力をかけた値となるので、gioトンにも及ぶ圧力
スラスト力となる。この大きな圧力スラスト力によって
、タービンの浮上りとか、振動増大の原因となる。
This pressure thrust force is equal to the pressure exerted by the air column in the pipe on the air column in the combustor, so it becomes a pressure thrust force of as much as 10 tons. This large pressure thrust force causes the turbine to float and increase vibration.

第9図は、再生器22側にバランス型ベローズ55を用
いた例を示す。この場合も、ベローズの圧縮力反力には
、1トンにもなり、再生器側では許容できても、回転部
分を持つタービン側では許容できない。
FIG. 9 shows an example in which a balanced bellows 55 is used on the regenerator 22 side. In this case as well, the reaction force of the compression force of the bellows is as much as 1 ton, which is acceptable on the regenerator side, but not on the turbine side, which has a rotating part.

第10図及び第11図は他の実施l+1」である。先ず
第10図に示す実施例は、第3図及び第4図に示した実
施例の配管系に放風弁を付加したものである。
FIGS. 10 and 11 are other implementations 1+1. First, the embodiment shown in FIG. 10 is obtained by adding a blowoff valve to the piping system of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4.

第10図において、再生器22に接続された吐出管24
の垂直?fI124aの鉛直上に、放風弁56を取付け
ている。その先端に放風管56′を設け、この放風管5
6′と遊隙をもつで、ニレクロージャ30を胃通する放
風ダクト57が設けられている。
In FIG. 10, a discharge pipe 24 connected to a regenerator 22
Vertical? A blowoff valve 56 is installed vertically above the fI 124a. An air blast pipe 56' is provided at the tip of the air blast pipe 56'.
A ventilation duct 57 is provided with a gap between the elm closure 30 and the elm closure 30.

このように構成した本実施列において、負荷遮断時(・
C1ガスタービンのオーバスピードを抑制するために、
燃焼用窒気を外部に放出する。
In this implementation train configured in this way, during load shedding (・
In order to suppress the overspeed of the C1 gas turbine,
Release nitrogen gas for combustion to the outside.

この場合放出によるジェット反力が配管に働き、フラン
ジ都に大きな力がかかったり、振動を起したりする。
In this case, the jet reaction force due to the discharge acts on the piping, causing a large force to be applied to the flange and causing vibration.

このジェット反力は、スプリングハンガにより吸収され
る。
This jet reaction force is absorbed by the spring hanger.

即ち、放風弁56から放出される時のジェット反力は、
垂直間層24Hの軸方向に働き、同じくその軸心に沿つ
−C設けられたスプリングハンガ40の9111性力も
軸方向に働いているので、との両凸の力は、畢直配fi
’ 24 aの軸心内でつり合うことになる。
That is, the jet reaction force when released from the air discharge valve 56 is:
Since the force acting in the axial direction of the vertical interlayer 24H and the 9111 force of the spring hanger 40 provided at -C along its axis also acts in the axial direction, the biconvex force between and
' 24 It will be balanced within the axis of a.

従って、ジェット反力は、スプリングハンガ40によっ
て完全に吸収をれる。
Therefore, the jet reaction force is completely absorbed by the spring hanger 40.

次に第11図に7Jeす実施例は、掲3図及び第4図に
小才実施例に、蒸気噴出ノズルを付加したものである。
Next, the embodiment shown in FIG. 11 is the same as the small embodiment shown in FIGS. 3 and 4, with a steam jet nozzle added.

即ち、用3図及び第4図の実施例において、戻り肯25
の垂直配討25aに蒸気を噴出するようにしたものであ
り、垂直配’W 24 aの周上に多数の蒸気噴射ノズ
ル62を設けている。58は、円環状の蒸気噴射マニホ
ルドであり、この蒸気噴射マニホルド58と蒸気噴射ノ
ズル62とは、配管52により接続されている。なお6
0はサポートである。
That is, in the embodiments of Figures 3 and 4, the return positive 25
The steam is ejected to the vertical arrangement 25a, and a large number of steam injection nozzles 62 are provided on the circumference of the vertical arrangement W 24a. 58 is an annular steam injection manifold, and the steam injection manifold 58 and the steam injection nozzle 62 are connected by a pipe 52. Note 6
0 is support.

以上のように構成した本実施例において、U字状の戻り
管25(21′S3図及び第4図参照)にはドレンが溜
り易く、このドレンによってウオータノ・ンマを起し、
配゛n系に振動を発生させると共に、フランジt%に大
きな衝撃力を与えることになる。
In this embodiment configured as described above, drain easily accumulates in the U-shaped return pipe 25 (see Figure 21'S3 and Figure 4), and this drain causes water leakage.
This will generate vibration in the distribution system and will also give a large impact force to the flange t%.

このような場合、蒸気噴射ノズル62より、配管の内周
(如に沿って7A気を噴射することにエリ、ドレンf、
yt略化して排除する。
In such a case, 7A air is injected from the steam injection nozzle 62 along the inner periphery of the piping.
yt abbreviate and eliminate.

又蒸気を噴出することにより、窒気との温)視差を小さ
くシ、1長続部61の熱応力が緩和垢れ、かつ配゛H系
内壁に噴射される蒸気又はドレンによる熱衝撃又はエロ
ージョン効果を緩和する。
In addition, by ejecting steam, the temperature difference between the temperature and the nitrogen gas is reduced, the thermal stress in the long-lasting portion 61 is relaxed, and the thermal shock or erosion caused by the steam or condensate injected onto the inner wall of the H system is reduced. Reduce the effect.

〔究明の効果〕[Effect of investigation]

以上詳述した通り本発明による再生ガスタービンザイク
ル燃焼空気配R系によれば、ヒンジ伺伸縮継手と2個の
ジンバル付伸縮継手を用いて、配置の剛性力をゼロにし
7、又配管の自重をスプリングハンガで支持すると共に
、油圧防振器によってジンバル1マ月[lll縦継手支
持するようにしたので、配管系の熱膨張により発生する
力を、配財系内で全て吸収することができ、燃焼器及び
再生器との接続部における力を皆り晒にすることができ
た。
As detailed above, according to the regenerative gas turbine cycle combustion air arrangement R system according to the present invention, by using a hinged expansion joint and two gimbaled expansion joints, the rigidity of the arrangement is reduced to zero7, and the dead weight of the piping is is supported by a spring hanger, and the gimbal is supported by a vertical joint by a hydraulic vibration isolator, making it possible to absorb all the force generated by thermal expansion of the piping system within the distribution system. , the power at the connection with the combustor and regenerator could be completely exposed.

又油圧防振、咎によって、配・g系の振!hIIを完全
にII)月h−すると共に、スプリングハンガによって
、燃・1.、+L2気王力の急変によって発生する配置
内のスラスト力を吸収することができ、燃焼器及びPJ
生器との接続部に働くスラスト力を皆無にすることがで
きた。
Hydraulic vibration isolation also prevents vibrations in the distribution and g systems! The hII is completely II) month h-, and the spring hanger allows the fire 1. , can absorb the thrust force within the arrangement that occurs due to sudden changes in the +L2 ki royal force, and the
It was possible to completely eliminate the thrust force acting on the connection with the raw equipment.

又吐出管と再生器との接続部における垂直配管の鉛直上
に放風弁全役けたので、燃焼望気放出時に発生するジェ
ット反力をスプリングハンガによって完全に吸収させる
ことができ、負荷遮断時におけるガスタービンのスピー
ド抑制も安心して行なうことがでさ、運転上の信頼性を
大巾に向−1ニすることができた。
In addition, since the blow-off valve is placed vertically on the vertical piping at the connection between the discharge pipe and the regenerator, the jet reaction force generated during combustion air release can be completely absorbed by the spring hanger, and it is possible to completely absorb the jet reaction force generated when the combustion air is released. The speed of the gas turbine can be safely controlled, and operational reliability can be greatly improved.

東に戻り管と再生器との接続111凝直配肯に、蒸気噴
射ノズルを設け、U字状の7檗り配管に溜るドレンの間
’rtJAを博決し、ドレンが原因して発生する振動や
エロージョンの問題がなくなり、配管系の信頼性を大巾
に向上させると七ができた。
A steam injection nozzle is installed at the 111 condensation connection between the return pipe and the regenerator to the east, and a steam injection nozzle is installed between the condensate that collects in the U-shaped 7-hole pipe to prevent vibrations caused by the condensate. 7 was achieved by eliminating the problems of corrosion and erosion, and greatly improving the reliability of the piping system.

このように、配管系の熱膨張により発生する外力の問題
、振動に対する間唄、燃焼空気圧力の急変により発生す
る間部、緊急遮断時の運転」二の問題及びドレンにより
発生する問題音こととどく解決し、再生ガスタービンサ
イクル機関の小形化及び重量軽減が可能となるなど唆れ
た効果を有−する。
In this way, problems such as external force caused by thermal expansion of the piping system, intermittent noise caused by vibration, intermittent noise caused by sudden changes in combustion air pressure, operation during emergency shutdown, and problems caused by drain noise can be solved. This has the effect of making it possible to downsize and reduce the weight of a regenerative gas turbine cycle engine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は従来例であり、第1図は、再生サイ
クルガスタービンの正面図、第2図は第1図の平面図で
ある。 第3図乃至第7図は本発明の一実施例であり、第3図は
、再生サイクルガスタービンの平面図、第4図は第3図
の正面図、第5図は、配管系金立体的に示した線図であ
る。第6図は、ヒンジ付伸縮継手を示しその内(a)図
は平面図、(bJ図は縦断面図で句る。第7図は、戻り
管が熱膨張をした時の状態を示す正面図である。第8図
及び第9図は従来の配a系の部分拡大図であり、第8図
は、燃焼器部分を示す一部縦断面図、第9図は、再生器
部分を示す縦断面図である。第10図及び第11図りま
本発明の他の実施例であり、第10図は、吐出管に放風
弁を設けた一合を部分拡大して示した正面図、第11図
は、蒸気噴射ノズルを設けた揚台の横Wi m1図であ
る。 11・・・タービン本体、13・・・圧縮機車室、14
・・・タービン車室、15・・・タービン中間ケーシン
グ、18・・・外筒(燃焼器)、22・・・再生器、2
4・・・吐出管、25・・・戻り管、26・・・ジンバ
ル付伸縮継手、27・・・ヒンジ付伸縮継手、28・・
・ジンバル刊伸縮継手、29・、・ヒンジ伺伸縮継手、
38〜43・・・スプリングハンガ、44〜46・・・
油圧防振器、56・・・放風弁、62・・・蒸気噴出ノ
ズル。 代理人 弁理士 秋本正実 も10 0 ′11 宿2図 86 1 千2図 弔10図 名11図
1 and 2 show a conventional example; FIG. 1 is a front view of a regenerative cycle gas turbine, and FIG. 2 is a plan view of FIG. 1. 3 to 7 show one embodiment of the present invention, in which FIG. 3 is a plan view of a regenerative cycle gas turbine, FIG. 4 is a front view of FIG. 3, and FIG. FIG. Figure 6 shows a hinged expansion joint, in which (a) is a plan view and (b) is a longitudinal sectional view. Figure 7 is a front view showing the state when the return pipe undergoes thermal expansion. Fig. 8 and Fig. 9 are partially enlarged views of a conventional arrangement a system, Fig. 8 is a partial longitudinal sectional view showing the combustor part, and Fig. 9 is a partial longitudinal sectional view showing the regenerator part. FIG. 10 is a vertical sectional view. FIGS. 10 and 11 are other embodiments of the present invention, and FIG. 10 is a partially enlarged front view of a discharge pipe provided with an air discharge valve; Fig. 11 is a horizontal view of a lifting platform provided with a steam injection nozzle. 11... Turbine body, 13... Compressor casing, 14
...Turbine casing, 15...Turbine intermediate casing, 18...Outer cylinder (combustor), 22...Regenerator, 2
4...Discharge pipe, 25...Return pipe, 26...Gimbaled expansion joint, 27...Hinged expansion joint, 28...
・Expansion joints published by Gimbal, 29・・・Hinge expansion joints,
38-43...Spring hanger, 44-46...
Hydraulic vibration isolator, 56...Air discharge valve, 62...Steam jet nozzle. Agent Patent Attorney Masami Akimoto 10 0 '11 Inn 2 Figure 86 1 Thousand 2 Figures Funeral 10 Figure Name 11 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 ガスタービンの燃焼器と再生器とを結ぶ再生ガス
タービンサイクルの燃焼空気配管系において、燃焼器の
吐出管の垂直部にヒンジ伺伸縮継手を設けると共に水平
部に2個のジンバル付伸縮継手を設けて成る吐出管と、
燃焼器の戻り管の垂直部にヒンジ付伸縮継手を設けると
共に水平部に2個のジンバル付伸縮継手を設けて成る戻
り管と、上記吐出管及び戻り管の自重を支えるためのス
プリングハンガと、上記吐出管及び戻り管に設けたジン
バル付伸縮継」・に一端金固定し他端を別の固定点にl
、%−] mしfqiJ’j$力等によって発生する吐
出管及び戻り管の振l1IIIを防止するための油圧防
振器とからなる内生ガスタービンザイクル燃焼空気配管
系。 2、 ガスタービンの燃焼器と再生器とを結ぶ再生ガス
タービンサイクルの燃焼空気配管系において、燃焼器の
吐出管の垂直)紺にヒンジ付伸縮継手を設けると共に水
平部に2個のジンバル付伸縮継手を設けて成る吐出管と
、燃焼器の戻り管の垂直部にヒンジ付伸縮継手を設ける
と共に水平部に2個のジンバル付伸縮継手を設けて成る
戻り管と、上記吐出管及び戻り管の自重を支えるだめの
スプリングハンガと、上記吐出管及び戻り看に設けたジ
ンバル付伸縮継手に一端を固定し他端を別の固定点に固
着し衝撃力等によって発生する吐出管及び戻り管の振動
を防止するための油圧防振器と、再生器と吐出管との接
続部における垂直配管の鉛直上に設けた放風弁とから成
る書生ガスタービンザイクル燃焼空気配管系。 3、 ガスタービンの燃焼器と再生器とを結ぶ再生ガス
タービンサイクルの燃焼空気配管系において、燃焼器の
吐出管の垂直部にヒンジ伺伸縮継手を設けると共に水平
部に2個のジンバル付伸縮継手を設けて成る吐出管と、
燃焼器の戻り管の垂直部にヒンジ付伸縮継手を設けると
共に水平部に2個のジンバル付伸縮継手を設けて成る戻
り管と、上記吐出管及び戻り管の自重を支えるだめのス
プリングハンガと、上記吐出龜・及び戻り管に設けたジ
ンバル付伸縮継手に一端を固定し他端を別の固定点に固
着し衝撃力等によって発生する吐出冴及び戻り管の振動
全防止するための油圧防振器と、上記(バリ省の再生器
1■口部に設けられ戻り管内部に蒸気を噴射するノズル
とから成るFLl−生ガスタービンザイクル燃焼窒気配
N系。
[Claims] 1. In the combustion air piping system of the regeneration gas turbine cycle that connects the combustor and regenerator of the gas turbine, a hinged expansion joint is provided in the vertical part of the discharge pipe of the combustor, and two parts are provided in the horizontal part. a discharge pipe comprising a gimbaled expansion joint;
a return pipe comprising a hinged expansion joint in the vertical part of the return pipe of the combustor and two gimbaled expansion joints in the horizontal part; a spring hanger for supporting the weight of the discharge pipe and the return pipe; One end is fixed to the gimbaled expansion joint provided on the above discharge pipe and return pipe, and the other end is fixed to another fixed point.
, %-] An endogenous gas turbine cycle combustion air piping system consisting of a hydraulic vibration isolator for preventing vibrations of the discharge pipe and return pipe caused by forces, etc. 2. In the combustion air piping system of the regeneration gas turbine cycle that connects the gas turbine combustor and regenerator, a hinged expansion joint is installed on the vertical (navy) part of the combustor discharge pipe, and two gimbaled expansion joints are installed on the horizontal part. a discharge pipe provided with a joint; a return pipe provided with a hinged expansion joint in the vertical part of the combustor return pipe and two gimbaled expansion joints in the horizontal part; One end is fixed to a spring hanger that supports its own weight, and a gimbaled expansion joint installed at the above-mentioned discharge pipe and return point, and the other end is fixed to another fixed point to prevent vibrations of the discharge pipe and return pipe caused by impact force, etc. This gas turbine cycle combustion air piping system consists of a hydraulic vibration isolator to prevent vibrations, and a blow-off valve installed vertically above the vertical piping at the connection between the regenerator and the discharge pipe. 3. In the combustion air piping system of the regeneration gas turbine cycle that connects the combustor and regenerator of the gas turbine, a hinged expansion joint is installed in the vertical part of the combustor discharge pipe, and two gimbaled expansion joints are installed in the horizontal part. a discharge pipe comprising;
a return pipe comprising a hinged expansion joint in the vertical part of the return pipe of the combustor and two gimbaled expansion joints in the horizontal part; a spring hanger for supporting the weight of the discharge pipe and the return pipe; One end is fixed to the gimbaled expansion joint provided on the above-mentioned discharge head and return pipe, and the other end is fixed to another fixed point to provide hydraulic vibration isolation to completely prevent vibrations of the discharge head and return pipe caused by impact forces, etc. FL1-raw gas turbine cycle combustion nitrogen gas distribution N system consisting of a nozzle installed at the mouth of the regenerator 1 and injecting steam into the return pipe.
JP630284A 1984-01-19 1984-01-19 Combustion gas pipe line mechanism for regenerative gas turbine Granted JPS60150435A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010310A (en) * 2006-08-16 2007-01-18 Osaka Gas Co Ltd Gas turbine-incorporated absorption refrigerator
JP2007262901A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Ihi Aerospace Co Ltd Stop control method of gas turbine engine

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