JPS6361722A - ガスタ−ビン用燃焼器の冷却方法 - Google Patents
ガスタ−ビン用燃焼器の冷却方法Info
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- JPS6361722A JPS6361722A JP20619586A JP20619586A JPS6361722A JP S6361722 A JPS6361722 A JP S6361722A JP 20619586 A JP20619586 A JP 20619586A JP 20619586 A JP20619586 A JP 20619586A JP S6361722 A JPS6361722 A JP S6361722A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 abstract description 4
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガスタービン用燃焼器の冷却方法に係り、特に
燃焼器内筒の冷却に好適な冷却方法の改良に関する。
燃焼器内筒の冷却に好適な冷却方法の改良に関する。
従来のガスタービンにおける燃焼器では、特に燃焼器上
流側の燃焼領域での大きな火炎輻射によって内筒が焼損
しやすいため、一般に空気によるフィルム冷却を行って
いる。この冷却方法は内筒壁に多数のルーバを設けたり
、あるいは内筒を径の異なる内筒の組合せ構造とし、こ
の隙間から空気を壁面に沿って流すようにする方法であ
る。そして、この冷却用空気には圧縮機の吐出空気が用
いられる。
流側の燃焼領域での大きな火炎輻射によって内筒が焼損
しやすいため、一般に空気によるフィルム冷却を行って
いる。この冷却方法は内筒壁に多数のルーバを設けたり
、あるいは内筒を径の異なる内筒の組合せ構造とし、こ
の隙間から空気を壁面に沿って流すようにする方法であ
る。そして、この冷却用空気には圧縮機の吐出空気が用
いられる。
ところが、従来の冷却方法では、タービン入口温度が１
０００〜１３００℃の高温になると、燃焼器の内筒温度
が８００〜１０００℃程度まで達してしまい、過剰な熱
変形が生じたり、燃焼器の高温強度が問題となっていた
。このため、耐火材を用いて燃焼器を構成する外側ケー
シングや外筒の内面部に遮熱内張りを施さなければなら
ず、コスト面での問題と大型重量化してしまう問題があ
った・ 本発明は、」−記従来の問題点に着目し、燃焼器の内筒
温度を低温にでき、内筒まわりの耐熱構造を簡易化する
とともに、燃焼温度の低減をも図ることができるように
したガスタービン用燃焼器の冷却方法を提供することを
目的とする。
０００〜１３００℃の高温になると、燃焼器の内筒温度
が８００〜１０００℃程度まで達してしまい、過剰な熱
変形が生じたり、燃焼器の高温強度が問題となっていた
。このため、耐火材を用いて燃焼器を構成する外側ケー
シングや外筒の内面部に遮熱内張りを施さなければなら
ず、コスト面での問題と大型重量化してしまう問題があ
った・ 本発明は、」−記従来の問題点に着目し、燃焼器の内筒
温度を低温にでき、内筒まわりの耐熱構造を簡易化する
とともに、燃焼温度の低減をも図ることができるように
したガスタービン用燃焼器の冷却方法を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段および作用〕上記目的を
達成するために、本発明に係るガスタービン用燃焼器の
冷却方法は、燃焼器内筒の外壁面を周回させた流路に水
蒸気または水を通流させることにより前記内筒を冷却し
、前記水蒸気等の冷却媒体の一部を燃焼器内に噴易させ
るように構成した。
達成するために、本発明に係るガスタービン用燃焼器の
冷却方法は、燃焼器内筒の外壁面を周回させた流路に水
蒸気または水を通流させることにより前記内筒を冷却し
、前記水蒸気等の冷却媒体の一部を燃焼器内に噴易させ
るように構成した。
上記構成により、燃焼器の内筒外周面を循環する冷却媒
体により内筒が直接冷却され、かつ冷却媒体の燃焼器内
への噴射により、内筒温度を低温に保つことができ、か
つ燃焼温度の低下により低Ｎ Ｏｘ燃焼も実現できる。
体により内筒が直接冷却され、かつ冷却媒体の燃焼器内
への噴射により、内筒温度を低温に保つことができ、か
つ燃焼温度の低下により低Ｎ Ｏｘ燃焼も実現できる。
以下に、本発明に係るガスタービン用燃焼器の冷却方法
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
ガスタービン用燃焼器１０は、第１図に示すように、圧
縮機１−２の出口部とガスタービン１４の入口部の間に
位置して設けられ、圧縮機１２にて得られた高圧空気に
燃料を噴射することにより燃焼を起こさせ、燃焼ガスを
タービン１４側に吐出する。このような燃焼器１０は外
側ケーシング１６の内側に外筒１８を配設し、更にその
内側に内筒２０を設けた構成となっており、内筒２０の
下端におけるタービン入ロボリュート２２はロータ２４
を取囲み、タービン１段静翼に向けて開口している。
縮機１−２の出口部とガスタービン１４の入口部の間に
位置して設けられ、圧縮機１２にて得られた高圧空気に
燃料を噴射することにより燃焼を起こさせ、燃焼ガスを
タービン１４側に吐出する。このような燃焼器１０は外
側ケーシング１６の内側に外筒１８を配設し、更にその
内側に内筒２０を設けた構成となっており、内筒２０の
下端におけるタービン入ロボリュート２２はロータ２４
を取囲み、タービン１段静翼に向けて開口している。
上記燃焼器１−０の冷却を行うため、実施例では内筒２
０を冷却対象とし、内筒２０の外壁面に第２図（Ａ）ま
た（Ｂ）に示すような冷媒通路２６（２６Ａ、２６Ｂ）
を形成して、この通路２６に水蒸気または水を通流させ
るようにしている。前記通路２６Ａ、２６ＢはＣチャン
ネル材２８の開口部を閉塞するように内筒２０の外壁に
周回状態で溶着結合しく第２図（Ａ）、あるいはパイプ
３０を用いて内筒２０の外面に巻回させて取付ける（同
（Ｂ））ことにより形成される。この場合。
０を冷却対象とし、内筒２０の外壁面に第２図（Ａ）ま
た（Ｂ）に示すような冷媒通路２６（２６Ａ、２６Ｂ）
を形成して、この通路２６に水蒸気または水を通流させ
るようにしている。前記通路２６Ａ、２６ＢはＣチャン
ネル材２８の開口部を閉塞するように内筒２０の外壁に
周回状態で溶着結合しく第２図（Ａ）、あるいはパイプ
３０を用いて内筒２０の外面に巻回させて取付ける（同
（Ｂ））ことにより形成される。この場合。
巻き付は方向は流れ方向が燃焼の開始点側に向って流れ
るように通路配管を構成している。ここで、前記冷媒通
路２６のタービン入ロボリュート２２に対応する冷媒通
路入口部は、第３図に示すように、ボリュート温度が均
一となるように形成されている。すなわち、ボリュート
２２は燃焼ガスの流れの影響により、上側ボリュートの
温度が高く、下側ボリュートの温度が比較的低くなる。
るように通路配管を構成している。ここで、前記冷媒通
路２６のタービン入ロボリュート２２に対応する冷媒通
路入口部は、第３図に示すように、ボリュート温度が均
一となるように形成されている。すなわち、ボリュート
２２は燃焼ガスの流れの影響により、上側ボリュートの
温度が高く、下側ボリュートの温度が比較的低くなる。
このため、ボリュート２２をロータ軸方向からみて第１
〜４象限に座標分割し、各座標に対応して独立した冷却
が施せるように、冷媒通路２６を配管構成するとともに
、図示しない供給源側の導入路には流量調節バルブ３２
Ａ〜３２Ｄを介装している。
〜４象限に座標分割し、各座標に対応して独立した冷却
が施せるように、冷媒通路２６を配管構成するとともに
、図示しない供給源側の導入路には流量調節バルブ３２
Ａ〜３２Ｄを介装している。
そして、各象限内ボリュート温度をセンサ（図示せず）
にて測定しつつ、ボリュート温度がロータ２４の周囲で
均一になるようにバルブ３２Ａ〜３２Ｄの開度を自動調
節させるものとしている。
にて測定しつつ、ボリュート温度がロータ２４の周囲で
均一になるようにバルブ３２Ａ〜３２Ｄの開度を自動調
節させるものとしている。
一方、タービン入ロボリュー１−２２を冷却しつつ内筒
２０の外壁に巻回された冷媒通路２６は内筒２０の上端
に至るが、内筒２０の頂部に取付けた蒸気噴射ノズル３
４に接続され、燃焼器１ｏの内部に冷媒蒸気を噴射し、
燃焼温度を直接冷却させるようにしている。また、更に
冷媒通路２６は前記ノズル３４の」１流側で分岐され、
その分岐管３６をタービン１段静翼の冷却通路に導き接
続さ一４＝ せ、残余の冷媒蒸気をもってタービン翼の冷却を施すよ
うにしている。
２０の外壁に巻回された冷媒通路２６は内筒２０の上端
に至るが、内筒２０の頂部に取付けた蒸気噴射ノズル３
４に接続され、燃焼器１ｏの内部に冷媒蒸気を噴射し、
燃焼温度を直接冷却させるようにしている。また、更に
冷媒通路２６は前記ノズル３４の」１流側で分岐され、
その分岐管３６をタービン１段静翼の冷却通路に導き接
続さ一４＝ せ、残余の冷媒蒸気をもってタービン翼の冷却を施すよ
うにしている。
このような装置構成で行う冷却方法は次のようになる。
蒸気発生器等の冷媒供給源から燃焼器２０の内筒タービ
ン入ロボリュート２２に達した冷媒蒸気は各象限に対応
する冷媒流量をバルブ３２Ａ〜３２Ｄの開度を調節する
ことでボリュート温度が全体で均一となるように冷却す
る。これにより、特に昨缶式燃焼器の場合にタービン入
ロボリュートの」−下で生じている約２００℃の温度差
が解消され、均一な温度分布にできる。ボリュート２２
の冷却を施した後、冷媒通路２６を逆流する蒸気等の冷
媒は内筒２０を外壁側から冷却し、内筒温度を２００〜
２５０℃の低温に保持することができる。これにより、
燃焼器１０の熱変形が防止され、外側ケーシング１６や
外筒１８の内面部への遮熱内張りが不要となり、もって
コスト低減と小型軽量化が図れる。また、内筒２０の外
壁面にチャンネル材２８やパイプ３０を結合するため、
これらの部材がいわば強度補強材料として機能し、内筒
２０自身の強度、剛性が増大する利点があり、またフィ
ルム冷却のために内筒２０を軸方向に分割することも不
要となる。そして、内筒２０の冷却後、蒸気等の冷媒は
ノズル３４を通じて燃焼器１０の内部に噴霧され、これ
により燃焼温度が下げられる。燃焼温度はＮＯｘの発生
量に影響を与えることが知られており、本方法により、
従来の発生量の２０〜３０％程度まで低減できる効果が
ある。更に、冷媒蒸気の一部は分岐管３６を通じてター
ビン」−４側の１段静翼側に導かれ、翼冷却を行う。し
たがって、翼冷却のための冷媒流量は全体として少なく
てよく、内筒２０の冷媒の有効活用を図ることができる
。
ン入ロボリュート２２に達した冷媒蒸気は各象限に対応
する冷媒流量をバルブ３２Ａ〜３２Ｄの開度を調節する
ことでボリュート温度が全体で均一となるように冷却す
る。これにより、特に昨缶式燃焼器の場合にタービン入
ロボリュートの」−下で生じている約２００℃の温度差
が解消され、均一な温度分布にできる。ボリュート２２
の冷却を施した後、冷媒通路２６を逆流する蒸気等の冷
媒は内筒２０を外壁側から冷却し、内筒温度を２００〜
２５０℃の低温に保持することができる。これにより、
燃焼器１０の熱変形が防止され、外側ケーシング１６や
外筒１８の内面部への遮熱内張りが不要となり、もって
コスト低減と小型軽量化が図れる。また、内筒２０の外
壁面にチャンネル材２８やパイプ３０を結合するため、
これらの部材がいわば強度補強材料として機能し、内筒
２０自身の強度、剛性が増大する利点があり、またフィ
ルム冷却のために内筒２０を軸方向に分割することも不
要となる。そして、内筒２０の冷却後、蒸気等の冷媒は
ノズル３４を通じて燃焼器１０の内部に噴霧され、これ
により燃焼温度が下げられる。燃焼温度はＮＯｘの発生
量に影響を与えることが知られており、本方法により、
従来の発生量の２０〜３０％程度まで低減できる効果が
ある。更に、冷媒蒸気の一部は分岐管３６を通じてター
ビン」−４側の１段静翼側に導かれ、翼冷却を行う。し
たがって、翼冷却のための冷媒流量は全体として少なく
てよく、内筒２０の冷媒の有効活用を図ることができる
。
以上説明したように、本発明によれば、蒸気や水等の冷
媒を用い、内筒外壁面に周回させた通路を通流させて冷
却するとともに、その冷媒を燃焼器内にも噴射させるよ
うにしたため、内筒温度の低減とともに燃焼温度の低減
を図ることができ、もって熱変形や高温強度の問題を有
効改善できる効果が得られる。
媒を用い、内筒外壁面に周回させた通路を通流させて冷
却するとともに、その冷媒を燃焼器内にも噴射させるよ
うにしたため、内筒温度の低減とともに燃焼温度の低減
を図ることができ、もって熱変形や高温強度の問題を有
効改善できる効果が得られる。
第１図は実施例に係る冷却方法を実施するためガスター
ビン用燃焼器の断面図、第２図（Ａ）。 （Ｂ）はそれぞれ異なる冷媒通路形成手段による内筒壁
面断面図、第３図はタービン入ロボリュート部の断面図
である。 １０・・・燃焼器、 ２０・・・内筒、２２・・
・タービン入ロボリュート、 ２６ （２６Ａ、２６Ｂ）・・・冷媒通路、３４・・・
蒸気噴射ノズル。
ビン用燃焼器の断面図、第２図（Ａ）。 （Ｂ）はそれぞれ異なる冷媒通路形成手段による内筒壁
面断面図、第３図はタービン入ロボリュート部の断面図
である。 １０・・・燃焼器、 ２０・・・内筒、２２・・
・タービン入ロボリュート、 ２６ （２６Ａ、２６Ｂ）・・・冷媒通路、３４・・・
蒸気噴射ノズル。
Claims (1)
- （１）燃焼器内筒の外壁面を周回させた流路に水蒸気ま
たは水を通流させることにより前記内筒を冷却し、前記
水蒸気等の冷却媒体の一部を燃焼器内に噴射させること
を特徴とするガスタービン用燃焼器の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206195A JPH0816455B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | ガスタ−ビン用燃焼器の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206195A JPH0816455B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | ガスタ−ビン用燃焼器の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361722A true JPS6361722A (ja) | 1988-03-17 |
| JPH0816455B2 JPH0816455B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16519369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206195A Expired - Lifetime JPH0816455B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | ガスタ−ビン用燃焼器の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0816455B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6154161A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウムイオン導電性固体電解質材料 |
| JPH04267005A (ja) * | 1991-02-22 | 1992-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン伝導性固体電解質の製造方法 |
| JPH07301126A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン発電プラント |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57166649A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-14 | Ibm | Data processing system |
| JPS59134750U (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-08 | 株式会社東芝 | ガスタ−ビン燃焼器 |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP61206195A patent/JPH0816455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57166649A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-14 | Ibm | Data processing system |
| JPS59134750U (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-08 | 株式会社東芝 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6154161A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウムイオン導電性固体電解質材料 |
| JPH0317348B2 (ja) * | 1984-08-23 | 1991-03-07 | Nippon Telegraph & Telephone | |
| JPH04267005A (ja) * | 1991-02-22 | 1992-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン伝導性固体電解質の製造方法 |
| JPH07301126A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン発電プラント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0816455B2 (ja) | 1996-02-21 |
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