JPWO2017077955A1 - 燃焼用筒、ガスタービン燃焼器及びガスタービン - Google Patents
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Abstract
Description
図6は、第1実施形態のガスタービンを表す概略構成図、図7は、ガスタービン燃焼器を表す概略図、図8は、燃焼器尾筒を表す斜視図である。
図9は、第2実施形態のガスタービン燃焼器における燃焼器内筒と燃焼器尾筒の接続部を表す断面図、図10は、燃焼器内筒と燃焼器尾筒の接続部を表す図9のX−X断面図、図11は、燃焼器内筒と燃焼器尾筒の接続部を表す図9のXI−XI断面図である。なお、上述した第1実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図12は、第3実施形態のガスタービン燃焼器における燃焼器内筒と燃焼器尾筒の接続部を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図14は、第4実施形態のガスタービン燃焼器における燃焼器内筒と燃焼器尾筒の接続部を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
11 圧縮機
12 燃焼器
13 タービン
41 燃焼器外筒
42 燃焼器内筒(燃焼用筒)
43 燃焼器尾筒(トランジションピース)
61 円筒部
64a,64b 第1辺
65a,65b 第2辺
66 スプリングクリップ
67 バギークリップ
71 端部
81 第1冷却部
82 第1冷却通路
83 第1冷却孔
91 第2冷却部
92 第1通路(第2冷却通路)
93 第2通路(第2冷却通路)
94 合流部(第2冷却通路)
95 第2冷却孔
101,111 冷却部
102,112,113 冷却通路
D 接続点(交点)
L 延長線
L1 基準線
L2 第2基準線
S,S1,S2 径方向隙間
α,α1,α2 接続角度
θ1,θ2 第1領域
θ3 外側第2領域(第2領域)
θ4 内側第2領域(第2領域)
θ11,θ21 外側第1領域
θ12,θ22 内側第1領域
Claims (21)
- 内部で圧縮空気と燃料が混合されて燃焼し、
燃焼ガスの流動方向の下流側の端部が周方向に沿う径方向隙間を介してトランジションピースに挿入されて接続され、
前記トランジションピースとの接続部に設けられる冷却部の冷却媒体により冷却するガスタービンの燃焼用筒において、
前記ガスタービンの径方向及び軸方向に垂直な直線で、且つ、前記燃焼用筒の中心を通る基準線に対し、前記基準線よりも前記ガスタービンの径方向の外側の領域にある前記冷却部の外側領域と、
前記基準線に対して前記基準線よりも前記ガスタービンの径方向の内側の領域にある前記冷却部の内側領域と、が設定され、
前記燃焼用筒の外面の軸方向に沿う延長線と前記トランジションピースの内面との交点における接続角度が設定され、
前記外側領域または前記内側領域のいずれかの領域における前記基準線寄りの位置に設定される第1領域と、前記第1領域よりも前記基準線から遠い位置に設定されて前記第1領域よりも前記接続角度が大きい第2領域と、が設定され、
前記第2領域は、前記第1領域よりも冷却媒体の流通量が多く設定される、
ことを特徴とする燃焼用筒。 - 前記冷却部は、前記第1領域における冷却媒体の流通量に対して、前記第1領域より前記径方向隙間が狭い前記第2領域における前記冷却媒体の流通量が多く設定されることを特徴とする請求項1に記載の燃焼用筒。
- 内部で圧縮空気と燃料が混合されて燃焼し、
燃焼ガスの流動方向の下流側の端部が周方向に沿う径方向隙間を介してトランジションピースに挿入されて接続され、
前記トランジションピースとの接続部に設けられる冷却部の冷却媒体により冷却するガスタービンの燃焼用筒において、
前記ガスタービンの径方向及び軸方向に垂直な直線で、且つ、前記燃焼用筒の中心を通る基準線に対して前記基準線よりも前記ガスタービンの径方向の外側の領域にある前記冷却部の外側領域と、
前記基準線に対し、前記基準線よりも前記ガスタービンの径方向の内側の領域にある前記冷却部の内側領域と、が設定され、
前記外側領域または前記内側領域のいずれかの領域における前記基準線寄りの位置に設定される第1領域と、前記第1領域よりも前記基準線から遠い位置に設定されて前記第1領域よりも前記径方向隙間が狭い第2領域と、が設定され、
前記第2領域は、前記第1領域よりも冷却媒体の流通量が多く設定される、
ことを特徴とする燃焼用筒。 - 前記接続部は、前記燃焼用筒における軸方向の端部と前記トランジションピースにおける軸方向の端部が径方向に重なることで構成され、前記冷却部は、前記燃焼用筒における軸方向の端部または前記トランジションピースにおける軸方向の端部に設けられることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記冷却部は、前記燃焼用筒における燃焼ガスの流動方向の下流側の端部に、燃焼ガスの流動方向に沿うと共に周方向に所定間隔を空けて設けられる複数の冷却通路を有し、前記第1領域における前記複数の冷却通路の平均間隔に対して、前記第2領域における前記複数の冷却通路の平均間隔が小さく設定されることを特徴とする請求項4に記載の燃焼用筒。
- 前記複数の冷却通路は、一端部が前記径方向隙間に開口し、他端部が前記燃焼用筒における燃焼ガスの流動方向の下流側の端面に開口することを特徴とする請求項5に記載の燃焼用筒。
- 前記第2領域に設けられる前記複数の冷却通路は、一端部が前記径方向隙間に開口する第1通路と、一端部が前記燃焼用筒の前記端面に開口する前記第1通路より数が多い第2通路と、前記第1通路の他端部と前記第2通路の他端部とが連通する合流部とを有することを特徴とする請求項6に記載の燃焼用筒。
- 前記トランジションピースは、燃焼ガスの流動方向の上流側が円筒形状をなし、燃焼ガスの流動方向の下流側がガスタービンの径方向に沿う第1辺の長さに対して前記ガスタービンの周方向に沿う第2辺の長さが長い矩形筒形状をなし、前記第1領域は、第1辺側に設けられ、前記第2領域は、第2辺側に設けられることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記冷却部は、前記燃焼用筒における燃焼ガスの流動方向の下流側の端部に、燃焼ガスの流動方向に沿うと共に周方向に所定間隔を空けて設けられる複数の冷却通路を有し、周方向における単位長さ当りの前記冷却通路の断面積は、前記第1領域より前記第2領域が大きく設定されることを特徴とする請求項4に記載の燃焼用筒。
- 前記外側領域は、前記第1領域を構成する外側第1領域と、前記外側第1領域より前記ガスタービンの径方向の外側で前記第2領域を構成する外側第2領域とに設定され、前記外側第1領域より前記外側第2領域が大きく設定されることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記内側領域は、前記第1領域を構成する内側第1領域と、前記内側第1領域より前記ガスタービンの径方向の内側で前記第2領域を構成する内側第2領域とに設定され、前記内側第1領域より前記内側第2領域が小さく設定されることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記外側領域は、前記第1領域を構成する外側第1領域と、前記外側第1領域より前記ガスタービンの径方向の外側で前記第2領域を構成する外側第2領域とに設定され、前記外側第1領域より前記外側第2領域が大きく設定されると共に、前記内側領域は、前記第1領域を構成する内側第1領域と、前記内側第1領域より前記ガスタービンの径方向の内側で前記第2領域を構成する内側第2領域とに設定され、前記内側第2領域より前記外側第2領域が大きく設定されることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記第1領域及び前記第2領域は、それぞれ前記基準線及び燃焼用筒の軸方向に垂直な第2基準線に対して線対称に設定されることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記冷却部は、前記燃焼用筒における燃焼ガスの流動方向の下流側の端部に、燃焼ガスの流動方向に沿うと共に周方向に所定間隔を空けて設けられる複数の冷却通路を有し、前記外側領域における前記冷却通路の数は、前記内側領域における前記冷却通路の数より多く設定されることを特徴とする請求項4に記載の燃焼用筒。
- 前記冷却部は、前記燃焼用筒における燃焼ガスの流動方向の下流側の端部に、燃焼ガスの流動方向に沿うと共に周方向に所定間隔を空けて設けられる複数の冷却通路を有し、前記第1領域における前記冷却通路の数は、前記第2領域における前記冷却通路の数より少なく設定されることを特徴とする請求項4に記載の燃焼用筒。
- 前記複数の冷却通路における平均間隔は、前記第1領域で5.5mm〜8.5mmに設定され、前記第2領域で2.0mm〜5.0mmに設定されることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の燃焼用筒。
- 前記外側第1領域と前記外側第2領域は、前記燃焼用筒の周方向に隣接し、前記外側第1領域と前記外側第2領域の境界位置は、前記基準線から15度〜30度の範囲に設定されることを特徴とする請求項10または請求項12に記載の燃焼用筒。
- 前記内側第1領域と前記内側第2領域は、前記燃焼用筒の周方向に隣接し、前記内側第1領域と前記内側第2領域の境界位置は、前記基準線から60度〜75度の範囲に設定されることを特徴とする請求項11または請求項12に記載の燃焼用筒。
- 前記燃焼用筒と前記基準線とが交差する位置における接続角度が0度に設定され、前記外側領域のうちの前記第2基準線と交差する位置における接続角度が12度〜16度に設定され、前記内側領域のうちの前記第2基準線と交差する位置における接続角度が8度〜12度に設定されることを特徴とする請求項13に記載の燃焼用筒。
- 内部で圧縮空気と燃料が混合されて燃焼する請求項1から請求項19のいずれか一項に記載の燃焼用筒と、
前記燃焼用筒における燃焼ガスの流動方向の下流側の端部が周方向に沿う径方向隙間を介して挿入されて接続されるトランジションピースと、
を備えることを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機が圧縮した圧縮空気と燃料を混合して燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器が生成した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、
を備え、
前記燃焼器として請求項20に記載のガスタービン燃焼器が用いられる、
ことを特徴とするガスタービン。
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