JPWO2019035178A1 - タービン静翼列及びタービン - Google Patents

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Abstract

翼有効部(40)と、前記翼有効部(40)の外周側に設けられた外輪側壁(50)と、前記翼有効部(40)の内周側に設けられた内輪側壁(60)と、前記翼有効部(40)と前記外輪側壁(50)と前記内輪側壁(60)を内部に冷却媒体を通過させて冷却する冷却通路(100)とを有する静翼(31)と、円筒状のケーシング内に、周方向に沿って配置された前記静翼(31)の前記外輪側壁(50)および前記内輪側壁(60)と、隣接する前記静翼(31)の前記外輪側壁(50)および前記内輪側壁(60)との隙間に配設され、前記外輪側壁(50)および前記内輪側壁(60)に配設された溝に嵌合する複数のシールプレート(38)と、複数の前記シールプレート(38)のうち1個以上に配設され、前記冷却媒体を通過させるための1又は複数の冷媒通流部(91)とを具備するタービン静翼列を提供する。

Description

本発明の実施形態は、タービン静翼列及びタービンに関する。
二酸化炭素の削減や省資源などの要求から、発電プラントの高効率化が進められている。そのため、ガスタービン発電プラントにおいては、作動流体の高温化などが積極的に進められている。この作動流体の高温化に伴って、静翼や動翼などの冷却方法についても様々な試みがなされている。
近年では、タービンの作動流体として二酸化炭素を使用した発電プラントが検討されている。この発電プラントでは、燃焼器において生成した二酸化炭素を作動流体として系統内に循環させている。具体的には、この発電プラントは、酸素および炭化水素などの燃料を燃焼させる燃焼器を備える。燃焼によって生成した二酸化炭素および水蒸気とともに、作動流体として燃焼器に導入された二酸化炭素をタービンに導入し、タービンを回転させて発電を行う。
タービンから排出されるタービン排気(二酸化炭素および水蒸気)を熱交換器によって冷却し、水分を除去して作動ガス(二酸化炭素)とする。作動ガスは、圧縮機によって昇圧されて超臨界流体となる。昇圧された作動ガスの大部分は、上記の熱交換器によって加熱され、燃焼器に循環される。昇圧された作動ガスのうち、外部から供給された燃料と酸素の燃焼によって生じた二酸化炭素に相当する分は、例えば回収され、他の用途に利用される。
超臨界の二酸化炭素を作動流体とする場合、タービンの入口圧力は従来のガスタービンの20倍程度、入口密度は25倍以上となる。タービンの入口における作動流体の温度は1000℃を超え、現状のガスタービンのタービンの入口における作動流体の温度と同等である。そのため、ガスタービンと同様に、静翼と動翼などに350〜550℃程度の冷却媒体を供給し、内部に配置された細い配管や孔などに通すことにより、静翼と静翼後方のシュラウドセグメントと動翼とを冷却している。
特開2001−317302号公報 特開2015−059486号公報
上記したように、ガスタービンでは静翼内部に配置された冷却用の配管や孔などに冷却媒体を通すことにより冷却を行っている。しかし、超臨界の二酸化炭素を作動流体とする発電プラントにおいては、作動流体および冷却媒体の密度が大きいため、従来のガスタービンと冷却用の配管や孔を同じ径にした場合に、冷却媒体の供給量が増加し、発電システムの効率向上の観点から妥当ではない。そのため、冷却用の配管や孔の径を小さくするとともに、適正量の冷却媒体を供給することができ、効率良く冷却することのできる技術が求められている。
本発明の目的は、静翼および静翼後方のシュラウドセグメントの冷却に使用される冷却媒体を適正量供給することができ、効率良く冷却することのできるタービン静翼列及びタービンを提供することにある。
実施形態のタービン静翼列は、翼有効部と、前記翼有効部の外周側に設けられた外輪側壁と、前記翼有効部の内周側に設けられた内輪側壁と、前記翼有効部と前記外輪側壁と前記内輪側壁を内部に冷却媒体を通過させて冷却する冷却通路とを有する静翼と、円筒状のケーシング内に、周方向に沿って配置された前記静翼の前記外輪側壁および前記内輪側壁と、隣接する前記静翼の前記外輪側壁および前記内輪側壁との隙間に配設され、前記外輪側壁および前記内輪側壁に配設された溝に嵌合する複数のシールプレートと、複数の前記シールプレートのうち1個以上に配設され、前記冷却媒体を通過させるための1又は複数の冷媒通流部とを具備する。
実施形態のタービンを備えるガスタービン設備の系統図。 実施形態のタービンの縦断面の一部を示した図。 実施形態の静翼の縦断面を示す図。 図3のA−A断面を示す図。 第1実施形態の静翼列を軸方向後方から見た際の構成を示す図。 第1実施形態のシールプレートの構成を示す図。 第2実施形態のシールプレートの構成を示す図。 第3実施形態のシールプレートの構成を示す図。 第4実施形態のシールプレートの構成を示す図。 第5実施形態のシールプレートの構成を示す図。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態のタービン静翼列が設けられたタービンを備えるガスタービン設備10の系統図である。なお、図1では本発明を、COタービンを用いたガスタービン設備10に適用した場合について示してあるが、本発明は、COタービンに限らず、他のガスタービンや蒸気タービンについても適用することができる。
図1に示すように、酸素および燃料は、燃焼器20に供給され、燃焼する。また、燃焼器20には、作動流体として循環する二酸化炭素も導入される。燃料および酸素の流量は、例えば、それぞれが完全に混合した状態において量論混合比(理論混合比)となるように調整されている。燃料としては、例えば、天然ガス、メタンなどの炭化水素や、石炭ガス化ガスなどが使用される。
燃焼器20から排出された、燃焼によって生成した二酸化炭素、水蒸気、および作動流体の二酸化炭素からなる燃焼ガスは、タービン21に導入される。タービン21において膨張仕事をした燃焼ガスは、熱交換器22を通り、さらに熱交換器23を通る。熱交換器23を通る際、水蒸気が凝縮して水となる。水は、配管24を通り外部に排出される。なお、タービン21には、発電機25が連結されている。
水蒸気と分離されたドライ作動ガス(二酸化炭素)は、圧縮機26で昇圧され、超臨界流体となる。圧縮機26の出口において、ドライ作動ガスの圧力は、例えば、30MPa程度となる。
圧縮機26で昇圧されたドライ作動ガスの一部は、熱交換器22において加熱され、燃焼器20に作動流体として供給される。燃焼器20に導入されたドライ作動ガスは、例えば、燃焼器20の上流側から燃料や酸化剤とともに燃焼領域に噴出されたり、燃焼器ライナの冷却後に希釈孔などから燃焼器ライナ内の燃焼領域の下流側に噴出される。
また、熱交換器22内の流路の途中から分岐された配管を介して超臨界流体のドライ作動ガスの一部が、冷却媒体としてタービン21に導入される。この冷却媒体の温度は、冷却効果と冷却対象物に生ずる熱応力の理由から、例えば、350℃〜550℃程度であることが好ましい。
圧縮機26で昇圧されたドライ作動ガスの残りは、系統の外部に排出される。外部に排出されたドライ作動ガスは、例えば、回収装置により回収される。また、外部に排出されたドライ作動ガスは、例えば、石油採掘現場で用いられているEOR(Enhanced Oil Recovery)等に利用することができる。上記した系統において、例えば、燃焼器20において燃料と酸素を燃焼させることで生成した二酸化炭素の生成量に相当する分の二酸化炭素が系統の外部に排出される。
次に、実施形態のタービン21の構成について説明する。
図2は、タービン21の縦断面の一部を示した図である。図2に示すように、円筒形状のケーシング30の内側には、静翼31が配設されている。静翼31は、ケーシング30の周方向に沿って複数(図2には1つのみ示す。)配置されており、これらの静翼31により、静翼列を構成している。
また、静翼列の直下流側には、タービンロータ32のロータディスク33に周方向に複数(図2には1つのみ示す。)の動翼34を植設して構成された動翼列が配置されている。静翼列と動翼列は、タービンロータ32の軸方向に沿って交互に配設されている。静翼列と、この静翼列の直下流の動翼列とで一つのタービン段落を構成している。
動翼34の外周は、シュラウドセグメント35で包囲されている。このシュラウドセグメント35は、燃焼ガスからケーシング30への入熱を抑制するとともに、動翼34の先端との隙間を調整し、適正な隙間を維持するためのものである。シュラウドセグメント35は、例えば、ケーシング30に固定された静翼31によって支持されている。この場合、シュラウドセグメント35と、ケーシング30との間に周方向に空隙部36が形成される。
このように、ケーシング30の内側には、静翼列および動翼列を有する円環状の燃焼ガス通路37が形成されている。
次に、図3,4を参照して、静翼31の構成について説明する。図3は静翼31の縦断面を示す図、図4は、図3のA−A断面を示す図である。図3に示すように、静翼31は、翼有効部40と、翼有効部40の外周側(半径方向外側)に設けられた外輪側壁50と、翼有効部40の内周側(半径方向内側)に設けられた内輪側壁60を備える。
翼有効部40は、燃焼ガスが通過する通路部である。この翼有効部40は、例えば、前縁側が湾曲断面形状を有し、後縁側が先細断面形状を有する、翼型形状に構成されている。翼有効部40の前縁側は、両端が開口した中空部41で構成されている。中空部41の横断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば、図4に示すように、前縁側の翼有効部40の外形形状に対応する形状とすることができる。
翼有効部40の中央および後縁側には、翼高さ方向(図3では上下方向)に貫通する貫通孔42、43が形成されている。貫通孔42、43の断面形状は、特に限定されない。ここでは、例えば、図4に示すように、貫通孔42として半楕円形状、貫通孔43として円形形状を例示している。
なお、翼有効部40の中央としては、例えば、翼有効部40のキャンバーラインの中央などが例示される。また、前縁側とは、翼有効部40の中央よりも前縁側をいい、後縁側とは、翼有効部40の中央よりも後縁側をいう。
後縁側に形成される貫通孔43は、少なくとも1つ形成され、ここでは複数形成された一例を示している。貫通孔43が複数形成された場合、貫通孔43は、例えば、等間隔に形成され、翼厚さの減少に伴って、貫通孔43の孔径が後縁側に向かって徐々に小さくなるように構成することができる。
翼有効部40の中空部41には、図3に示すように、インサート部材70が配置されている。このインサート部材70は、板状部71および筒体部75を備える。
板状部71は、中空部41に連通する、後述する外輪側壁50の開口51a、および中央の貫通孔42に連通する、後述する外輪側壁50の開口51bを、外周側から覆うように設けられている。板状部71には、開口51aに連通する開口72および開口51bに連通する開口73が形成されている。板状部71は、例えば、外周縁の一部を、後述する外輪側壁50における開口溝51の底部の所定の位置に固定される。
筒体部75は、一端が板状部71に固定され、他端が閉塞した筒体である。筒体部75は、中空部41の内壁41aと所定の空隙をあけて中空部41に挿入可能な形状に構成されている。筒体部75の、中空部41の内壁41aと面する箇所には、複数の噴出孔76が形成されている。
筒体部75の外側面75aと中空部41の内壁41aとの距離は、例えば、ほぼ一定となるように設定されることが好ましい。これによって、例えば、噴出孔76から噴出した冷却媒体を内壁41aに衝突させて翼有効部40を冷却する際、翼有効部40全体に亘って一様に冷却することができる。なお、冷却媒体としては、例えば、超臨界流体の作動ガス(二酸化炭素)が使用される。
図4に示すように、外輪側壁50は、例えば、多角形状の平板形状を有している。この外輪側壁50には、冷却媒体を導入するための開口溝51が形成されている。そして、開口溝51の底部には、中空部41に連通する開口51aおよび中央の貫通孔42に連通する開口51bが形成されている。そして、開口51aは、中空部41と同一開口形状に形成され、開口51bは、貫通孔42と同一開口形状に形成されている。
ここで、後縁側の貫通孔43を形成する際、貫通孔43に連通する開口が形成されるが、後縁側の貫通孔43から半径方向外側(外周側)に所定の間隙をあけて、その開口は、平板52によって塞がれている。これによって、後縁側の貫通孔43に連通する空隙部53が形成される。外輪側壁50は、例えば、翼有効部40と一体的に形成される。
前縁側に位置する外輪側壁50の内周側には、開口51aと、外輪側壁50の外部とを連通させる冷却孔55が形成されている。この冷却孔55は、筒体部75の噴出孔76から中空部41の内壁41aに向かって噴出された冷却媒体によって外輪側壁50を冷却しつつ、冷却媒体を翼外部に排出する孔である。なお、噴出孔76から噴出された冷却媒体の一部は、内壁41aと筒体部75との間を開口51aに向かって流れる。冷却孔55は、例えば、図4に示すように、複数形成される。冷却孔55は、前縁側冷却孔として機能する。この冷却孔55に対しては、筒体部75と中空部41との間が、冷却媒体を冷却孔55に流入させるためのキャビティとして作用する。
また、後縁側に位置する外輪側壁50の内周側には、空隙部53と、外輪側壁50の外部とを連通させる冷却孔56が形成されている。この冷却孔56は、空隙部53に流入した冷却媒体によって外輪側壁50を冷却しつつ、冷却媒体を翼外部に排出する孔である。この冷却孔56は、例えば、図4に示すように、複数形成される。したがって、空隙部53に流入した冷却媒体が、各冷却孔56に分散して流入する。なお、冷却孔56は、後縁側外輪冷却孔として機能する。
また、冷却孔56に加えて、静翼31の空隙部53と、シュラウドセグメント35とケーシング30との間の空隙部36とを連通させる冷却孔100が形成されている。冷却孔100は、第2の後縁側外輪冷却孔として機能するとともに、側壁冷却通路の一部としても機能している。シュラウドセグメント35は、本体部110と、板状部材120とを備えている。この板状部材120には複数の噴出孔121が形成され、冷却媒体は空隙部36から噴出孔121を通して空隙部111に噴出し、動翼34の上流側に出口が位置するように設定された噴出孔112を通って排出される。
外輪側壁50の他方の端部には、ケーシング30の係合部溝に係合するための、係合突出部57が形成されている。この係合突出部57は、例えば、タービンロータ軸方向に沿って突出している。この係合突出部57を備えることで、周方向に形成されたケーシング30の係合部溝80に沿って静翼31を周方向に配置して支持(固定)することができる。
そして、開口溝51は、例えば、ケーシング30によって外周側から覆われ、閉じられた状態となる(図2参照)。この開口溝51は、図示しないが、ケーシング30内に設けられた冷却媒体の供給通路と連通している。そして、この供給通路から開口溝51内に冷却媒体が導入される。
シュラウドセグメント35は、例えば、タービンロータ軸方向に沿って突出した、外輪側壁50の内周側の突出部59に係止される。これにより、従来のようなシュラウドセグメントをケーシングに取り付けるためのフックなどの構成が不要となる。また、シュラウドセグメント35とケーシング30との間に空隙部36を構成することができる。
内輪側壁60は、外輪側壁50と同様に、例えば、多角形状の平板形状を有している。この内輪側壁60は、図3に示すように、中空部41に連通する空隙部61、および中央の貫通孔42および後縁側の貫通孔43に連通する空隙部62を備える。なお、空隙部61は、前縁側空隙部として、空隙部62は、後縁側空隙部として機能する。
ここで、空隙部61は、例えば、内輪側壁60の内面に形成された、中空部41の開口断面形状と同一の断面形状を有する凹部によって構成される。空隙部62は、例えば、貫通孔42および貫通孔43から半径方向内側(内周側)に所定の間隙をあけて、貫通孔42および貫通孔43に連通する開口部分を塞ぐ平板63を設けることで構成される。なお、内輪側壁60は、例えば、翼有効部40と一体的に形成される。
前縁側に位置する内輪側壁60の外周側には、空隙部61と、内輪側壁60の外部とを連通させる冷却孔65が形成されている。この冷却孔65は、筒体部75の噴出孔76から中空部41の内壁41aに向かって噴出された冷却媒体によって内輪側壁60を冷却しつつ、冷却媒体を翼外部に排出する孔である。なお、噴出孔76から噴出された冷却媒体の一部は、内壁41aと筒体部75との間を空隙部61に向かって流れる。冷却孔65は、例えば、外輪側壁50の冷却孔55の場合と同様に複数形成される。冷却孔65は、前縁側冷却孔として機能する。
また、後縁側に位置する内輪側壁60の外周側には、空隙部62と、内輪側壁60の外部とを連通させる冷却孔66が形成されている。この冷却孔66は、空隙部62に流入した冷却媒体の一部によって内輪側壁60を冷却しつつ、その冷却媒体を翼外部に排出する孔である。冷却孔66は、例えば、外輪側壁50の冷却孔56の場合と同様に複数形成される。冷却孔66は、後縁側内輪冷却孔として機能する。
静翼31をケーシング30の周方向に配置した際、内輪側壁60と隣接する静翼31の内輪側壁60との間には、隙間があるため、冷却孔65、66から翼外部に冷却媒体を排出することができる。
静翼31とシュラウドセグメント35は、ケーシング30の周方向に沿って複数配置され静翼列とされている。この静翼列において、静翼31の外輪側壁50、内輪側壁60およびシュラウドセグメント35と、これと周方向に隣接する静翼31の外輪側壁50と内輪側壁60およびシュラウドセグメント35との間には隙間が形成されている。この隙間には、当該隙間を塞ぐためのシールプレート38が配設されている。
シールプレート38は、外輪側壁50、内輪側壁60およびシュラウドセグメント35に配設された溝に嵌合させて設置されている。このシールプレート38が配設されている位置を、図2の縦断面図に太線と符号38で示す。図2は、外輪側壁50、内輪側壁60およびシュラウドセグメント35の断面を示しているが、実際にはこれらの側面にシールプレート38が配設される。なお、図3に示した冷却孔55,56,65,66の外側開口は、この部位に設けられるシールプレート38より翼有効部40側に位置するよう配設されている。
図5は、第1実施形態の静翼列を軸方向後方から見た図である。図5に示すように、静翼31の外輪側壁50および内輪側壁60と、隣接する静翼31の外輪側壁50および内輪側壁60との間に、シールプレート38が設置されている。図5に示す例では、外輪側壁50に配設されたシールプレート38aの中央部に、冷却媒体を通過させる冷媒通流部として、円孔91が1つ形成されている。図2、図3に示すように、この円孔91が形成されているシールプレート38aの配置位置は、静翼31の後縁側端部である。
図5に示す例では、1つの段落の静翼列において、静翼31と隣接する静翼31との隙間の同じ位置に、全て1つの円孔91が形成されたシールプレート38aが配設されている。しかし、1つの段落の静翼列のうち、1か所に1つのみシールプレート38aを配設してもよい。また、例えば、1つの段落の静翼列のうち、ケーシング30の周方向に沿って180°離れた位置にのみ、シールプレート38aを1つずつ合計2つ配置してもよい。さらに、例えば、1つの段落の静翼列のうち、ケーシング30の周方向に沿って90°離れた位置にのみ、シールプレート38aを1つずつ合計4つ配置してもよい。この点は、後述する第2〜5の実施形態に係るシールプレート38b〜38dについても同様である。また、1つのシールプレート38aに設ける円孔91の数は、1つに限らず複数としてもよい。
図6は第1実施形態のシールプレート38aの構成を示す図である。シールプレート38aは、静翼31の外輪側壁50に配設された溝と、隣接する静翼31の外輪側壁50に配設された溝とに両側端部を嵌合させて配設されている。図6に符号90で示す斜線部は、溝とシールプレート38aとの嵌合部を示している。冷却媒体を通過させる円孔91は、静翼31の外輪側壁50と、隣接する静翼31の外輪側壁50との間に形成された隙間に配設されている。
図5および図6に示すシールプレート38aの例では、静翼31に配設された冷却孔100と、シールプレート38aに配設された円孔91により、空隙部36(図2,3参照)に冷却媒体を供給する。この空隙部36に供給された冷却媒体は、シュラウドセグメント35の冷却に用いられる。
冷却孔100は、翼有効部40と外輪側壁50とを一体的に形成する際に放電加工等によって形成される。このため、冷却孔100は、精度良く加工することが難しく、静翼列を組立てた後にメンテナンスすることも困難である。一方、シールプレート38aは、薄い板形状(例えば、厚さ1mmから数mm程度)であるため加工が容易で、精度良く加工することができる。このため、円孔91の孔径を精度良く設定することができ、これによって円孔91から冷却媒体を適正量供給することが可能となる。また、シールプレート38aは、取り外しも容易で、円孔91の孔径が異なる他のシールプレート38aに取り換えることにより、冷却媒体の供給量を容易に変更することもできる。なお、円孔91を有するシールプレート38aを用いた場合、冷却孔100を配設しなくてもよい。
図7は、第2実施形態のシールプレート38bの構成を示す図である。このシールプレート38bでは、冷却媒体を通過させる冷媒通流部として、その中央部にスリット92が1つ形成されている。このスリット92は、縦横比が例えば2以上となっている。冷却媒体を通過させるスリット92は、静翼31の外輪側壁50と、隣接する静翼31の外輪側壁50との間に形成された隙間に配設されている。
図8は、第3実施形態のシールプレート38cの構成を示す図である。このシールプレート38cでは、冷却媒体を通過させる冷媒通流部が、その中央部に形成された切欠部93によって構成されている。すなわち、この切欠部93によって、静翼31の外輪側壁50と隣接する静翼31の外輪側壁50との間に、冷却媒体を通過させる開口部が形成されている。なお、切欠部93の位置は、シールプレート38cの長手方向中央部に限らない。例えば、シールプレート38の上端部に切欠部93を備え、外輪側壁50の外周側に開口部を配置してもよい。
図9は、第4実施形態のシールプレート38dの構成を示す図である。このシールプレート38dは、シールプレート38dの長手方向のサイズを通常のものより例えば2mm以上短くしたものである。これによって、静翼31の外輪側壁50と隣接する静翼31の外輪側壁50の間に、冷却媒体を通過させる冷媒通流部としての開口部94が形成されている。図9は、シールプレート38dの上端側に開口部94が形成されている例を示している。
図10は、第5実施形態のシールプレート38eの構成を示す図である。このシールプレート38eでは、シールプレート38eを嵌合させるための溝に複数(図10は2つの例を示している。)のシールプレート38eを配設し、複数のシールプレート38eの間に隙間を明けて、この隙間の部分に、冷却媒体を通過させる冷媒通流部としての開口部95を形成している。なお、上記シールプレート38eの間の隙間は、例えば2mm以上とすることが好ましい。また、図10では、同様な長さの2枚のシールプレート38eとし、これらの間の中央部に開口部95を形成した例を示している。しかし、2枚のシールプレート38eの長さを異ならせ、中央部から上下いずれかに偏った位置に開口部95を形成してもよい。
以上説明したように、上記の各実施形態によれば、静翼および静翼後方のシュラウドセグメントの冷却に使用される冷却媒体を適正量供給することができ、効率良く冷却することができる。なお、冷却媒体を通過させる冷媒通流部が形成されたシールプレート38a〜38eの配置部位は上記に限らず他の部位であってもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10…ガスタービン設備、20…燃焼器、21…タービン、22、23…熱交換器、24…配管、25…発電機、26…圧縮機、30…ケーシング、31…静翼、32…タービンロータ、33…ロータディスク、34…動翼、35…シュラウドセグメント、36…空隙部、37…燃焼ガス通路、38,38a,38b,38c,38d,38e…シールプレート、40…翼有効部、41…中空部、41a…内壁、42,43…貫通孔、50…外輪側壁、51…開口溝、51a,51b…開口、52…平板、53…空隙部、55…冷却孔、56…冷却孔、57…係合突出部、59…突出部、60…内輪側壁、61,62…空隙部、63…平板、65…冷却孔、66…冷却孔、70…インサート部材、71…板状部、72,73…開口、75…筒体部、75a…外側面、76…噴出孔、80…係合部溝、90…嵌合部、91…円孔、92…スリット、93…切欠部、94,95…開口部、100…冷却孔、110…本体部、111…空隙部、111a…、112…噴出孔、120…板状部材、121…噴出孔。

Claims (7)

  1. 翼有効部と、前記翼有効部の外周側に設けられた外輪側壁と、前記翼有効部の内周側に設けられた内輪側壁と、前記翼有効部と前記外輪側壁と前記内輪側壁を内部に冷却媒体を通過させて冷却する冷却通路とを有する静翼と、
    円筒状のケーシング内に、周方向に沿って配置された前記静翼の前記外輪側壁および前記内輪側壁と、隣接する前記静翼の前記外輪側壁および前記内輪側壁との隙間に配設され、前記外輪側壁および前記内輪側壁に配設された溝に嵌合する複数のシールプレートと、
    複数の前記シールプレートのうち1個以上に配設され、前記冷却媒体を通過させるための1又は複数の冷媒通流部と
    を具備することを特徴とするタービン静翼列。
  2. 前記冷媒通流部が、前記静翼の前記外輪側壁と、隣接する前記静翼の前記外輪側壁との間に配設された前記シールプレートに設けられていることを特徴とする請求項1記載のタービン静翼列。
  3. 前記冷媒通流部が、スリット状とされていることを特徴とする請求項1又は2記載のタービン静翼列。
  4. 前記冷媒通流部が、前記シールプレートに形成された切欠部であることを特徴とする請求項1又は2記載のタービン静翼列。
  5. 前記冷媒通流部が配設された前記シールプレートが、前記ケーシングの周方向に沿って180°離れた位置に夫々設けられていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のタービン静翼列。
  6. 前記冷媒通流部が配設された前記シールプレートが、前記ケーシングの周方向に沿って90°離れた位置に夫々設けられていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のタービン静翼列。
  7. 請求項1乃至6いずれか1項記載のタービン静翼列を具備したことを特徴とするタービン。
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JPH03213602A (ja) * 1990-01-08 1991-09-19 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジンの当接セグメントを連結する自己冷却式ジョイント連結構造
JP2003035105A (ja) * 2001-07-19 2003-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン分割壁
JP4690353B2 (ja) * 2007-03-09 2011-06-01 株式会社日立製作所 ガスタービンのシール装置
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