KR101957590B1 - Method for controlling tip clearance, apparatus for controlling tip clearance and gas turbine comprising the same - Google Patents

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KR101957590B1 KR1020170122410A KR20170122410A KR101957590B1 KR 101957590 B1 KR101957590 B1 KR 101957590B1 KR 1020170122410 A KR1020170122410 A KR 1020170122410A KR 20170122410 A KR20170122410 A KR 20170122410A KR 101957590 B1 KR101957590 B1 KR 101957590B1
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Abstract

The present invention relates to a method for controlling a tip clearance, an apparatus for controlling a tip clearance, and a gas turbine comprising the same. According to the present invention, the method for controlling the tip clearance comprises: (A) a step of measuring a tip clearance for each stage of a blade; (B) a step of selecting a minimum value and a maximum value from among the tip clearances measured for each stage; (C) a step of determining if the minimum value and the maximum value belong to a pre-set reference range; and (D) a step of, when the minimum value and the maximum value do not belong to the reference range, moving the blade. According to the present invention, the method for controlling the tip clearance, the apparatus for controlling the tip clearance, and the gas turbine comprising the same are able to allow the blade to move forward or backward in accordance with whether the measured tip clearance belongs to a pre-set reference range or not, and to automatically, precisely control the tip clearance.

Description

팁 클리어런스 제어방법, 팁 클리어런스 제어장치 및 이를 포함하는 가스터빈{Method for controlling tip clearance, apparatus for controlling tip clearance and gas turbine comprising the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tip clearance control method, a tip clearance control method, and a gas turbine including the tip clearance control method.

본 발명은, 팁 클리어런스 제어방법, 팁 클리어런스 제어장치 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스터빈용 터빈의 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스의 제어방법, 그 팁 클리어런스 제어장치 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a tip clearance control method, a tip clearance control apparatus, and a gas turbine including the tip clearance control method. More particularly, the present invention relates to a method of controlling a tip clearance formed between a blade of a turbine for a gas turbine and a casing, And a gas turbine including the same.

가스터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 압축기 입구 스크롤 스트럿이 구비되고, 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 점화기로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.Gas turbines consist of compressors, combustors and turbines. The compressor is provided with a compressor inlet scroll strut introducing air, and a plurality of compressor vanes and compressor blades are alternately arranged in the compressor casing. The combustor supplies fuel to the compressed air compressed in the compressor and ignites it with an igniter, so that combustion gas of high temperature and high pressure is generated.

터빈은 터빈 케이싱 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 가스터빈에는 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 타이로드가 배치되어 있다. 상기 타이로드는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 상기 타이로드에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.The turbine has a plurality of turbine vanes and turbine blades disposed alternately in the turbine casing. Further, a tie rod is disposed in the gas turbine so as to pass through the center of the compressor, the combustor, the turbine and the exhaust chamber. Both ends of the tie rod are rotatably supported by bearings. A plurality of disks are fixed to the tie rods so that respective blades are connected and a drive shaft such as a generator is connected to an end of the exhaust chamber side.

이러한 가스터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.Since these gas turbines have no reciprocating mechanism such as piston of 4-stroke engine, there is no mutual friction part like piston-cylinder, consumption of lubricating oil is extremely small, amplitude characteristic which is characteristic of reciprocating machine is greatly reduced, There are advantages.

가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈 측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.Briefly describing the operation of the gas turbine, the compressed air in the compressor is mixed with the fuel and burned to produce a high-temperature combustion gas, and the combustion gas thus produced is injected toward the turbine. The injected combustion gas passes through the turbine vane and the turbine blades to generate a rotational force, which causes the rotor to rotate.

이때 상기 터빈 케이싱과 블레이드 사이에는 팁 클리어런스(Tip clearance)로 정의되는 간격이 형성된다. 팁 클리어런스가 적정 수준 이상으로 커지면 일을 하지 않고 터빈 케이싱과 블레이드 사이로 빠져나가는 연소가스의 양이 증가하여 가스터빈 전체의 효율이 감소한다. 반대로 팁 클리어런스가 적정 수준 이하로 작아지면 터빈 케이싱의 내벽을 블레이드가 긁게 되는 문제가 발생한다. 따라서 터빈의 팁 클리어런스를 적정한 수준에서 조절하는 것은 가스터빈의 성능을 향상시키는 것과 밀접한 관련이 있다고 할 것이다.At this time, a gap defined by a tip clearance is formed between the turbine casing and the blade. When the tip clearance is increased above the proper level, the amount of flue gas escaping between the turbine casing and the blades increases without work and the efficiency of the entire gas turbine is reduced. On the contrary, if the tip clearance becomes smaller than a proper level, the blade will scratch the inner wall of the turbine casing. Therefore, adjusting the tip clearance of the turbine at an appropriate level is closely related to improving the performance of the gas turbine.

이러한 가스터빈의 팁 클리어런스와 관련된 기술로서 대한민국 등록실용신안 제20-0174662호에서는 가스터빈에 관해 개시하고 있다.As a technology related to the tip clearance of such a gas turbine, Korean Utility Model Registration No. 20-0174662 discloses a gas turbine.

일반적으로 팁 클리어런스를 적정한 수준으로 맞추기 위하여 터빈 블레이드를 이동시키는 방법이 주로 사용된다. 그런데 상기 종래의 가스터빈은 터빈의 팁 클리어런스를 조절하기 위하여 고정된 터빈 케이싱에 대해 터빈 블레이드를 수동으로 움직여야 하는 한계가 있다. 이와 같이 터빈 블레이드를 수동으로 움직이는 경우, 팁 클리어런스를 정밀하게 제어할 수 없어 가스터빈의 전체 효율이 저하되는 문제가 있다.Generally, a method of moving the turbine blades is mainly used to adjust the tip clearance to an appropriate level. However, the conventional gas turbine has a limitation in manually moving the turbine blade relative to the fixed turbine casing in order to adjust the tip clearance of the turbine. When the turbine blades are moved manually, the tip clearance can not be precisely controlled, thereby deteriorating the overall efficiency of the gas turbine.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 팁 클리어런스를 자동으로 측정하여 정밀하게 제어할 수 있도록 개선된 팁 클리어런스 제어방법, 팁 클리어런스 제어장치 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공하는 데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an improved tip clearance control method, a tip clearance control device, and a gas turbine including the tip clearance control device, which can automatically measure and precisely control a tip clearance. .

본 발명의 일 측면에 따른 팁 클리어런스 제어방법은, 가스터빈용 터빈의 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 방법에 있어서, (A) 상기 블레이드의 각 단(Stage)별 팁 클리어런스를 측정하는 단계; (B) 각 단별로 측정된 팁 클리어런스 중, 최소값과 최대값을 선택하는 단계; (C) 상기 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하는지를 판단하는 단계; 및 (D) 상기 최소값과 최대값이 상기 기준범위 내에 속하지 않는 경우, 상기 블레이드를 이동시키는 단계를 포함한다.A method for controlling a tip clearance between a blade of a turbine for a gas turbine and a casing, the method comprising the steps of: (A) measuring a tip clearance for each stage of the blade ; (B) selecting a minimum value and a maximum value among the tip clearances measured for each stage; (C) determining whether the minimum value and the maximum value fall within a preset reference range; And (D) moving the blade if the minimum and maximum values do not fall within the reference range.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 가스터빈용 터빈의 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 장치에 있어서, 상기 터빈에 설치되며, 상기 블레이드의 각 단(Stage)별 팁 클리어런스를 측정하는 측정부; 상기 터빈의 일 측에 설치되며, 상기 블레이드를 이동시키는 유압모터; 및 상기 측정부로부터 전달받은 상기 블레이드의 각 단별 팁 클리어런스 중 최소값과 최대값을 선택하고, 선택된 상기 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하지 않는 경우, 상기 유압모터를 작동시키는 제어부를 포함하는 팁 클리어런스 제어장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a tip clearance formed between a blade of a turbine for a gas turbine and a casing, the apparatus comprising: a sensor for measuring a tip clearance for each stage of the blade, part; A hydraulic motor installed at one side of the turbine and moving the blade; And a control unit for selecting the minimum and maximum values of the tip clearances for each stage of the blade transmitted from the measuring unit and operating the hydraulic motor when the selected minimum value and maximum value do not fall within a preset reference range A clearance control device is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 타이로드; 상기 타이로드의 일 측에 설치되며, 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기; 상기 타이로드의 타 측에 설치되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 베인을 포함하는 스테이터와, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 설치되되 상기 베인의 사이에 설치되는 블레이드를 포함하며, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하는 로터를 포함하는 터빈; 및 상기 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 팁 클리어런스 제어장치를 포함하되, 상기 팁 클리어런스 제어장치는, 상기 터빈에 설치되며 상기 블레이드의 각 단(Stage)별 팁 클리어런스를 측정하는 측정부와, 상기 터빈의 일 측에 설치되며 상기 블레이드를 이동시키는 유압모터와, 상기 측정부로부터 전달받은 상기 블레이드의 각 단별 팁 클리어런스 중 최소값과 최대값을 선택하고, 선택된 상기 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하지 않는 경우, 상기 유압모터를 작동시키는 제어부를 포함하는 가스터빈이 제공된다.According to another aspect of the present invention, A compressor installed at one side of the tie rod for sucking and compressing air; A combustor which mixes compressed air supplied from the compressor with fuel and burns the compressed air; A stator including a casing provided on the other side of the tie rod and a vane provided on an inner circumferential surface of the casing; a disk provided inside the casing; and a stator provided on the outer peripheral surface of the disk, A turbine including a blade, the turbine including a rotor rotating by a combustion gas supplied from the combustor; And a tip clearance control device for controlling a tip clearance formed between the blade and the casing, wherein the tip clearance control device comprises a measurement unit installed in the turbine and measuring a tip clearance for each stage of the blade, A hydraulic motor that is installed on one side of the turbine and moves the blade, and a controller that selects a minimum value and a maximum value among the tip clearances for each stage of the blade transmitted from the measuring unit, And a control section for operating the hydraulic motor when the hydraulic motor does not fall within the reference range.

상기 팁 클리어런스는, 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면을 각각 수직으로 연결하는 직선 방향의 간격으로 정의될 수 있다.The tip clearance may be defined as a distance in a linear direction connecting the inner surface of the casing and the end surface of the blade vertically, respectively.

상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 축 방향의 직선과, 상기 블레이드의 단부면이 이루는 각도를 세타(θ)라고 정의하고, 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면 사이의 간격 중, 상기 타이로드의 반경방향의 간격을 빗변이라고 정의하였을 때, 상기 측정부는, 상기 세타값과 빗변값을 측정하여 상기 제어부로 전달하며, 상기 제어부는, 전달받은 상기 세타값과 빗변값에 삼각함수법을 적용하여 상기 팁 클리어런스를 산출할 수 있다.Wherein an angle formed between a straight line in an axial direction of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine and an end surface of the blade is defined as ata and an interval between the inner surface of the casing and the end surface of the blade , And when the interval in the radial direction of the tie rod is defined as a hypotenuse, the measuring unit measures the setta value and the hypotenuse value, and transmits the calculated theta value and the hypotenuse value to the control unit, The tip clearance can be calculated.

상기 팁 클리어런스는, 동일한 단을 기준으로 하였을 때, 상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 반경방향의 간격 중 최소값을 나타내는 것으로 정의될 수 있다.The tip clearance may be defined as a minimum value of a radial distance of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine when the same stage is taken as a reference.

상기 제어부는, 측정된 상기 팁 클리어런스의 최소값이 상기 기준범위의 하한값보다 작은 경우, 상기 유압모터를 작동시켜 상기 블레이드를 상기 터빈의 후단부(Rear-stage) 측으로 후진시킬 수 있다.When the measured tip clearance minimum value is smaller than the lower limit of the reference range, the controller may operate the hydraulic motor to move the blade back to the rear-stage side of the turbine.

상기 제어부는, 측정된 상기 팁 클리어런스의 최대값이 상기 기준범위의 상한값보다 큰 경우, 상기 유압모터를 작동시켜 상기 블레이드를 상기 터빈의 전단부(Front-stage) 측으로 전진시킬 수 있다.When the measured maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range, the controller may operate the hydraulic motor to advance the blade toward the front-stage side of the turbine.

상기 제어부는, 측정된 상기 팁 클리어런스의 최소값이 상기 기준범위의 하한값보다 작으며, 측정된 상기 팁 클리어런스의 최대값이 상기 기준범위의 상한값보다 큰 경우, 상기 최소값과 하한값의 차이와, 상기 최대값과 상한값의 차이를 산출할 수 있다.Wherein when the measured tip clearance minimum value is smaller than the lower limit value of the reference range and the measured maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range, a difference between the minimum value and the lower limit value, And the upper limit value can be calculated.

상기 제어부는, 상기 유압모터를 작동시켜, 상기 최소값과 하한값의 차이와, 상기 최대값과 상한값의 차이가 동일해지도록, 상기 블레이드를 이동시킬 수 있다.The control unit may operate the hydraulic motor to move the blade so that the difference between the minimum value and the lower limit value and the difference between the maximum value and the upper limit value become equal to each other.

본 발명에 따른 팁 클리어런스 제어방법, 팁 클리어런스 제어장치 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 측정된 팁 클리어런스가 기 설정된 기준범위에 속하는지 여부에 따라 블레이드가 전진 혹은 후진되도록 함으로써, 팁 클리어런스를 자동으로 정밀하게 제어할 수 있다.According to the tip clearance control method, the tip clearance control apparatus, and the gas turbine including the tip clearance control method, the tip clearance can be automatically or automatically adjusted by allowing the blade to move forward or backward according to whether the measured tip clearance falls within a predetermined reference range Precise control is possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 가스터빈의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1 중 Ⅱ부분을 확대하여, 터빈 케이싱의 내면과 터빈 블레이드의 단부면이 서로 평행하도록 형성된 것을 도시한 확대단면도이다.
도 3은 도 2 중 팁 클리어런스, 세타, 빗변을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 도 1 중 Ⅱ부분을 확대하여, 터빈 케이싱의 내면과 터빈 블레이드의 단부면이 서로 평행하지 않도록 형성된 것을 도시한 확대단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 팁 클리어런스 제어방법의 흐름도이다.
도 6은 도 5에 따른 팁 클리어런스 제어방법을 구현하는 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.
1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a gas turbine to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the turbine casing in such a manner that the inner surface of the turbine casing and the end surface of the turbine blade are formed to be parallel to each other.
Fig. 3 is a reference view for explaining the tip clearance, theta and hypotenuse in Fig. 2;
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the turbine casing in such a manner that the inner surface of the turbine casing and the end surface of the turbine blade are formed so as not to be parallel to each other.
5 is a flowchart of a tip clearance control method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing an algorithm for implementing the tip clearance control method according to FIG.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

이하, 본 발명에 따른 팁 클리어런스 제어방법, 팁 클리어런스 제어장치 및 이를 포함하는 가스터빈의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a tip clearance control method, a tip clearance control apparatus, and a gas turbine including the tip clearance control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(10)의 일 예가 도시되어 있다. 상기 가스터빈(10)은 케이싱을 구비하고 있고, 상기 케이싱의 후측에는 터빈(100)을 통과한 연소가스가 배출되는 터빈 디퓨저가 구비되어 있다. 그리고 상기 터빈 디퓨저의 앞쪽으로 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(13)가 배치된다.Referring to Figure 1, an example of a gas turbine 10 according to the present invention is shown. The gas turbine 10 has a casing, and a turbine diffuser is disposed at a rear side of the casing to discharge a combustion gas passing through the turbine 100. And a combustor 13 for supplying compressed air to the front of the turbine diffuser and burning the air.

공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 상기 하우징의 상류 측에 압축기(12)가 위치하고, 하류 측에 터빈(100)이 배치된다. 이때, 상기 하우징은 압축기 케이싱과 터빈 케이싱(111)을 포함한다. 상기 압축기 케이싱은 압축기 베인과 압축기 로터를 내부에 수용하며, 상기 터빈 케이싱(111)은 터빈 베인(112)과 터빈 로터(120)를 내부에 수용한다. 그리고 상기 압축기(12)와 상기 터빈(100)의 사이에는 터빈(100)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치되어 있다.Referring to the flow direction of the air, the compressor 12 is located on the upstream side of the housing, and the turbine 100 is disposed on the downstream side of the housing. At this time, the housing includes a compressor casing and a turbine casing 111. The compressor casing houses a compressor vane and a compressor rotor therein, and the turbine casing 111 houses a turbine vane 112 and a turbine rotor 120 therein. A torque tube is disposed between the compressor (12) and the turbine (100) as a torque transmitting member for transmitting rotational torque generated from the turbine (100) to the compressor.

상기 압축기 로터는, 압축기 디스크, 압축기 블레이드를 포함한다. 상기 압축기 케이싱의 내부에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 디스크가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.The compressor rotor includes a compressor disk, a compressor blade. A plurality of (for example, 14) compressor discs are provided in the compressor casing, and each of the compressor discs is fastened so as not to be axially spaced by the tie rods.

구체적으로, 상기 각각의 압축기 디스크는 대략 중앙을 상기 타이로드가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.Specifically, each of the compressor discs is arranged substantially in the center along the axial direction with the tie rods penetrating. Here, each of the neighboring compressor discs is disposed such that opposed surfaces thereof are pressed by the tie rods, and relative rotation is not possible.

상기 압축기 디스크의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 압축기 디스크의 사이에는 상기 압축기 케이싱에 고정되어 배치되는 복수개의 압축기 베인이 위치한다. 상기 압축기 베인은 상기 압축기 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 압축기 블레이드를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드로 압축공기를 안내하는 역할을 하게 된다. 이때, 고정체에 해당하는 상기 압축기 케이싱과 압축기 베인은, 회전체에 해당하는 상기 압축기 로터와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.A plurality of compressor blades are radially coupled to the outer circumferential surface of the compressor disk. A plurality of compressor vanes fixedly disposed in the compressor casing are positioned between the respective compressor disks. The compressor vane is fixed so as not to rotate unlike the compressor disk, and aligns the flow of the compressed air passing through the compressor blades, thereby guiding the compressed air to the compressor blades located on the downstream side. At this time, the compressor casing and the compressor vane corresponding to the fixed body may be defined as a comprehensive name of a compressor stator in order to distinguish the compressor rotor corresponding to the rotating body.

상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크 및 터빈 디스크들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타측 단부는 고정 너트에 의해 체결된다. The tie rod is arranged to pass through the center of the plurality of compressor discs and turbine discs. One end of the tie rod is fastened in the compressor disk located on the most upstream side and the other end is fastened by a fixing nut.

상기 타이로드의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 압축기 디스크와 터빈 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.The shape of the tie rods may be variously structured depending on the gas turbine, and therefore is not necessarily limited to the shape shown in Fig. That is, as shown in the figure, one tie rod may pass through the center portion of the compressor disk and the turbine disk, or may have a configuration in which a plurality of tie rods are arranged circumferentially, or may be used in combination.

도시되지는 않았으나, 가스터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 안내깃 역할을 하는 디스월러(Desworler)가 설치될 수 있다.Although not shown, a compressor of a gas turbine may be equipped with a despooler which acts as a guide pin to increase the flow angle of the fluid entering the combustor inlet after increasing the pressure of the fluid to the design flow angle.

상기 연소기에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.The combustor mixes and combusts the compressed air with the fuel to produce a high-temperature high-temperature and high-pressure combustion gas, and the temperature of the combustion gas is increased to the heat resistance limit at which the combustor and turbine components can withstand.

가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 연소기 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료를 분사시키는 노즐과, 연소실을 형성하는 라이너(Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션피스(Transition piece)를 포함하여 구성된다. A plurality of combustors constituting a combustion system of a gas turbine may be arranged in a combustor casing formed in a cell shape and include a nozzle for injecting fuel, a liner for forming a combustion chamber, and a transition part for connecting the combustor and the turbine. And a transition piece.

구체적으로, 상기 라이너는 노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.Specifically, the liner provides a combustion space in which the fuel injected by the nozzle is mixed with the compressed air of the compressor and burned. Such a liner may include a flame passage providing a combustion space in which fuel mixed with air is combusted, and a flow sleeve forming an annular space surrounding the flame tube. A fuel nozzle is coupled to the front end of the liner, and a spark plug is coupled to the side wall.

한편 라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 이러한 트랜지션피스는, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.On the other hand, a transition piece is connected to the rear end of the liner so that the combustion gas burned by the spark plug can be sent to the turbine side. This transition piece is cooled by compressed air supplied from the compressor through the outer wall portion so as to prevent breakage by the high temperature of the combustion gas.

이를 위해 상기 트랜지션피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀(Hole)들이 마련되며, 압축공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 라이너 측으로 유동된다.To this end, the transition piece is provided with holes for cooling so as to inject air into the inside thereof, and the compressed air flows to the liner side after cooling the body inside the holes through the holes.

상기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축공기가 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀들을 통해 압축공기로 제공되어 충돌할 수 있다.The compressed air that has cooled the transition piece flows through the annular space of the liner. Compressed air may be supplied to the outer wall of the liner from the outside of the flow sleeve through the cooling holes provided in the flow sleeve to collide with the compressed air.

한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소가스가 팽창하면서 터빈 블레이드에 충동, 반동력을 주어 회전토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.On the other hand, the high-temperature and high-pressure combustion gases from the combustor are supplied to the turbines described above. The supplied high-temperature and high-pressure combustion gas expands and gives a reaction force to the turbine blades to induce a rotational torque, and the rotational torque thus obtained is transmitted to the compressor through the torque tube described above. The power exceeding the power required for driving the compressor Generator and so on.

상기 터빈(100)은 기본적으로는 압축기(12)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(100)에도 압축기(12)의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터(120)가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터(120) 역시, 터빈 디스크(121)와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드(122)를 포함한다. 상기 터빈 블레이드(122)의 사이에도 상기 터빈 케이싱(111)에 고정되는 복수개의 터빈 베인(112)이 구비되어, 터빈 블레이드(122)를 통과한 연소가스의 흐름 방향을 가이드하게 된다. 이때, 고정체에 해당하는 상기 터빈 케이싱(111)과 터빈 베인(112) 역시, 회전체에 해당하는 상기 터빈 로터(120)와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터(110)라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.The turbine 100 is basically similar in structure to the compressor 12. That is, the turbine 100 is also provided with a plurality of turbine rotors 120 similar to the compressor rotor of the compressor 12. Thus, the turbine rotor 120 also includes a turbine disk 121 and a plurality of turbine blades 122 radially disposed therefrom. A plurality of turbine vanes 112 fixed to the turbine casing 111 are provided between the turbine blades 122 to guide the flow direction of the combustion gas passing through the turbine blades 122. The turbine casing 111 and the turbine vane 112 corresponding to the fixed body may also be defined as a generic name of the turbine stator 110 in order to distinguish the turbine casing from the turbine rotor 120 corresponding to the rotating body have.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈(10)은, 상기 터빈 블레이드(122)와 케이싱(111) 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 팁 클리어런스 제어장치(1000;이하 제어장치라 한다)를 더 포함할 수 있다.The gas turbine 10 according to an embodiment of the present invention includes a tip clearance control device 1000 (hereinafter referred to as a control device) for controlling a tip clearance formed between the turbine blade 122 and the casing 111, As shown in FIG.

상기 제어장치(1000)는, 측정부(1100), 유압모터(1200) 및 제어부(1300)를 포함한다. 상기 측정부(1100)는, 상기 터빈(100)에 설치되며, 상기 블레이드(122)가 위치한 각 단(Stage)의 팁 클리어런스를 모두 측정한다. 그리고 상기 측정부(1100)는, 측정된 팁 클리어런스에 관한 정보를 상기 제어부(1300)로 전달한다.The control apparatus 1000 includes a measuring section 1100, a hydraulic motor 1200, and a control section 1300. [ The measurement unit 1100 is installed in the turbine 100 and measures all the tip clearances of the stages where the blades 122 are located. The measuring unit 1100 transmits information about the measured tip clearance to the controller 1300.

상기 유압모터(1200)는, 상기 터빈(100)의 일 측에 설치되며, 상기 블레이드(122)를 이동시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 유압모터(1200)는, 상기 터빈 디스크(121)를 상기 터빈(100)의 전단부(Front-stage) 측으로 전진시키거나, 상기 터빈(100)의 후단부(Rear-stage) 측으로 후진시킨다. 이에 따라 상기 디스크(121)와 함께 상기 블레이드(122)가 전진 혹은 후진하게 된다. 이때, 상기 유압모터(1200)가 상기 터빈 디스크(121)를 전진 혹은 후진시키는 경우, 상기 터빈 디스크(121)와 일체로서 결합되어 있는 토크튜브나 압축기 디스크, 압축기 블레이드 및 타이볼트도 상기 터빈 디스크(121)와 함께 전진 혹은 후진될 수 있다.The hydraulic motor 1200 is installed on one side of the turbine 100 and moves the blade 122. More specifically, the hydraulic motor 1200 is configured to advance the turbine disk 121 to the front-stage side of the turbine 100, or to move the rear end of the turbine 100 ). Thus, the blade 122 moves forward or backward together with the disc 121. In this case, when the hydraulic motor 1200 advances or retreats the turbine disk 121, a torque tube or a compressor disk, a compressor blade, and a tie bolt integrally coupled to the turbine disk 121 are also separated from the turbine disk 121). ≪ / RTI >

상기 제어부(1300)는, 상기 측정부(1100)로부터 전달받은 상기 터빈(100)의 각 단별 팁 클리어런스 중, 최소값과 최대값을 선택하여, 선택된 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하는지를 판단한다. 그 결과, 선택된 상기 최소값과 최대값이 상기 기준범위에 속하지 않는 경우, 상기 유압모터(1200)를 작동시켜, 상기 블레이드(122)를 전진 혹은 후진시킨다.The controller 1300 selects a minimum value and a maximum value among the tip clearances for each stage of the turbine 100 received from the measuring unit 1100 and determines whether the selected minimum value and the maximum value are within a preset reference range do. As a result, when the selected minimum value and the maximum value do not belong to the reference range, the hydraulic motor 1200 is operated to move the blade 122 forward or backward.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 터빈(100)의 케이싱(111)의 내면과 블레이드(122)의 단부면이 서로 평행한 것으로 가정하였을 때, 상기 팁 클리어런스(CL)는, 상기 케이싱(111)의 내면과 상기 블레이드(122)의 단부면을 각각 수직으로 연결하는 직선방향의 간격으로 정의될 수 있다. 상기 측정부(1100)는, 이와 같이 정의되는 팁 클리어런스(CL)의 값을 각 단별로 측정하여, 상기 제어부(1300)로 모두 전달하게 된다.2 and 3, assuming that the inner surface of the casing 111 of the turbine 100 and the end surface of the blade 122 are parallel to each other, the tip clearance CL is formed in the casing 111 And the end surfaces of the blades 122, respectively. The measurement unit 1100 measures the value of the tip clearance CL defined in this manner for each stage, and transmits the measurement result to the control unit 1300. [

이때, 상기 타이로드(11)의 축 방향의 직선(X)과, 상기 블레이드(122)의 단부면이 이루는 각도를 세타(θ;Theta)라고 정의하고, 상기 케이싱(111)의 내면과 상기 블레이드(122)의 단부면 사이의 간격 중, 상기 타이로드(11)의 반경방향(R)의 간격을 빗변(h)이라고 정의하였을 때, 상기 측정부(1100)는, 상기 팁 클리어런스(CL)를 직접 측정하는 것이 아니라, 상기 세타(θ)값과 빗변(h)값을 측정하여 상기 제어부(1300)로 전달할 수 있다. 그리고 상기 제어부(1300)는, 전달받은 상기 세타(θ)값과 빗변(h)값에 삼각함수법을 적용하여, 상기 팁 클리어런스(CL)를 산출할 수 있다. 즉, 이 경우, 상기 측정부(1100)는, 상기 팁 클리어런스(CL)를 직접적으로 측정하는 것이 아니라, 상기 세타(θ)값과 빗변(h)값을 이용하여 간접적으로 측정하게 되는 것이다. 여기서, 상기 삼각함수법은, 상기 빗변(h)값에, 상기 세타(θ)값의 코사인 값을 곱하는 것으로 간단하게 정리될 수 있다.Theta is defined as an angle between a straight line X in the axial direction of the tie rod 11 and an end surface of the blade 122. The inner surface of the casing 111, When the interval between the end surfaces of the tie rod 11 in the radial direction R is defined as the hypotenuse h, the measurement unit 1100 calculates the tip clearance CL Theta (θ) value and the hypotenuse (h) may be measured and transmitted to the controller 1300. The control unit 1300 can calculate the tip clearance CL by applying the trigonometric function to the received theta value and the hypotenuse value. That is, in this case, the measurement unit 1100 does not directly measure the tip clearance CL but indirectly measures the value using theta (?) Value and the hypotenuse (h) value. Here, the trigonometric function method can be simply summarized by multiplying the hypotenuse (h) by the cosine of theta (?) Value.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 팁 클리어런스(CL)는 상기 케이싱(111)의 내면과 블레이드(122)의 단부면에 각각 수직인 직선의 방향이 아닌, 상기 타이로드(11)의 반경방향(R)의 간격으로 정의될 수도 있다. 더욱 상세하게는, 상기 팁 클리어런스(CL)는, 동일한 단을 기준으로 하였을 때, 상기 케이싱(111)과 블레이드(122)의 사이에서 상기 타이로드(11)의 반경방향(R)으로 정렬되는 간격 중, 최소값을 나타내는 것으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 도 4에서는 상기 블레이드(122)의 가장 우측 선단에서 상기 케이싱(111)까지의 반경방향(R) 간격이 팁 클리어런스(CL)가 될 것이다.4, the tip clearance CL is not a straight line direction perpendicular to the inner surface of the casing 111 and the end surface of the blade 122, but extends in the radial direction of the tie rod 11 R). ≪ / RTI > More specifically, the tip clearance CL is set such that the tip clearance CL is equal to or greater than the gap (not shown) that is aligned in the radial direction R of the tie rod 11 between the casing 111 and the blade 122, , And a minimum value among the three values. For example, in FIG. 4, the radial distance R from the rightmost tip of the blade 122 to the casing 111 will be the tip clearance CL.

이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱(111)의 내면과 블레이드(122)의 단부면이 평행하지 않는 경우에도 상기 케이싱(111)과 블레이드(122)의 사이에서 팁 클리어런스가 정의된다. 또한, 이 경우, 각 단별로 팁 클리어런스가 하나씩 정의되게 된다. 상기 제어부(1300)는, 이와 같이 정의된 각 단의 팁 클리어런스 중에서 최소값과 최대값을 선택하게 된다.4, a tip clearance is defined between the casing 111 and the blade 122 even when the inner surface of the casing 111 and the end surface of the blade 122 are not parallel to each other . In this case, one tip clearance is defined for each stage. The controller 1300 selects the minimum value and the maximum value among the tip clearances at each of the stages defined as described above.

상기 제어부(1300)는, 측정된 상기 팁 클리어런스(CL)의 최소값이 상기 기준범위의 하한값(LL;Lower limit)보다 작은 경우, 상기 유압모터(1200)를 작동시켜, 상기 블레이드(122)를 상기 터빈(100)의 후단부 측으로 후진(B;Backward movement)시킨다. 이 경우, 상기 케이싱(111)과 블레이드(122) 사이의 간격이 증가하게 되므로, 상기 블레이드(122)가 케이싱(111)의 내벽을 갉아먹는 문제를 방지할 수 있게 된다.The control unit 1300 operates the hydraulic motor 1200 to rotate the blade 122 in a direction in which the tip clearance CL is smaller than the lower limit LL of the reference range, (B) to the rear end side of the turbine 100. In this case, since the distance between the casing 111 and the blade 122 increases, it is possible to prevent the blade 122 from eating the inner wall of the casing 111.

이와는 반대로, 상기 제어부(1300)는, 측정된 상기 팁 클리어런스(CL)의 최대값이 상기 기준범위의 상한값(UL;Upper limit)보다 큰 경우, 상기 유압모터(1200)를 작동시켜, 상기 블레이드(122)를 상기 터빈(100)의 전단부 측으로 전진(F;Forward movement)시킨다. 이 경우, 상기 케이싱(111)과 블레이드(122)의 사이로 의미없이 새어나가는 연소가스의 양을 줄일 수 있다. 따라서 연소가스에 의해 터빈 블레이드(122)가 받는 회전 토크의 양을 증가시킬 수 있고, 전체 가스터빈(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, when the measured maximum value of the tip clearance CL is greater than the upper limit (UL) of the reference range, the control unit 1300 operates the hydraulic motor 1200 to rotate the blade 122) to the front end side of the turbine (100). In this case, the amount of the combustion gas leaking out between the casing 111 and the blade 122 can be reduced. Therefore, the amount of the rotational torque received by the turbine blades 122 by the combustion gas can be increased, and the efficiency of the entire gas turbine 10 can be improved.

이때, 상기 기준범위는, 각 단별로 동일하게 설정되거나, 각 단별로 서로 다르게 설정될 수 있다. 또한, 상기 기준범위는, 설계되는 가스터빈(10)의 구조, 가스터빈(10)의 실시 환경, 구동 용량 등 여러 요인에 의해 다양하게 설정될 수 있다. 게다가, 상기 기준범위는, 동일한 가스터빈(10)의 각 구동시점마다 다르게 설계될 수도 있다.At this time, the reference range may be set to be the same for each stage or may be set differently for each stage. The reference range may be variously set by various factors such as the structure of the designed gas turbine 10, the operating environment of the gas turbine 10, the driving capacity, and the like. In addition, the reference range may be designed differently for each drive timing of the same gas turbine 10. [

예를 들어, 가스터빈(10)의 시동(Start-up)운전 시에는, 터빈 케이싱(111)보다 터빈 블레이드(122)가 연소가스에 의해 전달받게 되는 열의 양이 더 많을 뿐만 아니라, 블레이드(122)가 회전함에 따라 블레이드(122)에 대하여 반경방향 외측으로 원심력이 가해지게 되어, 블레이드(122)의 팽창율이 케이싱(111)의 팽창율보다 더 크게 나타난다. 따라서 이와 같은 가스터빈(10)의 시동운전 시에는, 상기 기준범위를 하향조정하여, 조금이라도 상기 블레이드(122)의 단부가 상기 케이싱(111)의 내면에 근접하는 경우, 상기 제어부(1300)에 의해 상기 블레이드(122)가 후진하도록 할 수 있다. 반대로, 가스터빈(10)의 정상(Steady-stage)운전 시에는, 터빈 케이싱(111)이 연소가스로부터 충분히 많은 양의 열을 전달받게 되므로, 터빈 케이싱(111)과 블레이드(122)의 단부 사이에 어느 정도 간격이 생기게 된다. 따라서 이와 같은 가스터빈(10)의 정상운전 시에는, 상기 기준범위를 상향조정하여, 상기 제어부(1300)에 의해 상기 블레이드(122)가 전진하도록 할 수 있다.For example, during start-up operation of the gas turbine 10, not only is the amount of heat received by the turbine blades 122 more than that of the turbine casing 111 by the combustion gas, The centrifugal force is radially outwardly applied to the blade 122, so that the expansion rate of the blade 122 is larger than the expansion rate of the casing 111. Therefore, when the starting operation of the gas turbine 10 is started, the reference range is adjusted downward, and when the end of the blade 122 is at least close to the inner surface of the casing 111, So that the blade 122 can be moved backward. Conversely, during the steady-stage operation of the gas turbine 10, since the turbine casing 111 receives a sufficient amount of heat from the combustion gas, the turbine casing 111 and the end of the blade 122 There will be a certain distance in the space. Therefore, during the normal operation of the gas turbine 10 as described above, the reference range may be adjusted upward to allow the control unit 1300 to move the blade 122 forward.

물론, 가스터빈(10)의 탈설계(Off-design)상태의 운전에 대해서도 기준범위를 별도로 설정할 수 있다. 탈설계 상태란, 설계 기준을 벗어난 상태에서의 가동조건을 의미한다. 이러한 탈설계 상태에서는, 다양한 요인에 의해 상기 팁 클리어런스(CL)가 급격히 감소하거나 증가할 수 있으므로, 이를 고려하여 상기 기준범위의 상한값(UL)과 하한값(LL)의 차이를 줄이는 방법으로 상기 기준범위를 설정할 수도 있다.Of course, the reference range can also be set separately for the off-design operation of the gas turbine 10. The de-design state means an operating condition in a state outside the design standard. The tip clearance CL may be rapidly reduced or increased depending on various factors in such a de-design state. Accordingly, in order to reduce the difference between the upper limit value UL and the lower limit value LL of the reference range, .

한편, 상기 제어부(1300)는, 측정된 상기 팁 클리어런스(CL)의 최소값이 상기 기준범위의 하한값(LL)보다 작으며, 상기 팁 클리어런스(CL)의 최대값이 상기 기준범위의 상한값(UL)보다 큰 경우, 상기 최소값과 하한값(LL)의 차이와, 상기 최대값과 상한값(UL)의 차이의 절대값을 산출할 수 있다. 그리고 상기 제어부(1300)는, 상기 유압모터(1200)를 작동시켜, 상기 최소값과 하한값(LL)의 차이와, 상기 최대값과 상한값(UL)의 차이가 동일해지도록, 상기 블레이드(122)를 전진 혹은 후진시킬 수 있다.The control unit 1300 determines whether the tip clearance CL is smaller than the lower limit LL of the reference range and the maximum value of the tip clearance CL is greater than the upper limit UL of the reference range. The absolute value of the difference between the minimum value and the lower limit value LL and the difference between the maximum value and the upper limit value UL can be calculated. The control unit 1300 operates the hydraulic motor 1200 so that the difference between the minimum value and the lower limit value LL and the difference between the maximum value and the upper limit value UL become equal to each other, Forward or backward.

상기 팁 클리어런스(CL)의 최소값만이 상기 하한값(LL)보다 작거나, 상기 팁 클리어런스(CL)의 최대값만이 상기 상한값(UL)보다 큰 경우라면, 상기 블레이드(122)를 전진 혹은 후진시킨다는 것이 명확하다. 하지만 상기 팁 클리어런스(CL)의 최소값이 상기 하한값(LL)보다 작고, 상기 팁 클리어런스(CL)의 최대값이 상기 상한값(UL)보다 큰 경우에는, 상기 팁 클리어런스(CL)를 조절해야 하는 것은 명확하지만, 상기 블레이드(122)를 전진시켜야 하는지 후진시켜야 하는지는 명확하지 않다.If the minimum value of the tip clearance CL is smaller than the lower limit value LL or only the maximum value of the tip clearance CL is larger than the upper limit value UL, It is clear. However, when the minimum value of the tip clearance CL is smaller than the lower limit value LL and the maximum value of the tip clearance CL is larger than the upper limit UL, it is clear that the tip clearance CL should be adjusted However, it is not clear whether the blade 122 should be advanced or reversed.

따라서 이를 위하여, 상기 최소값과 하한값(LL)의 차이와, 상기 최대값과 상한값(UL)의 차이의 절대값이 산출되었을 때, 상기 차이가 서로 동일해지는 방향으로 상기 블레이드(122)가 움직이도록 한다. 즉, 상기 최소값과 하한값(LL)의 차이의 절대값이, 상기 최대값과 상한값(UL)의 차이의 절대값보다 큰 경우, 블레이드(122)를 후진시켜 어느 정도의 팁 클리어런스(CL)는 유지되도록 하고, 반대로 상기 최소값과 하한값(LL)의 차이의 절대값이, 상기 최대값과 상한값(UL)의 차이의 절대값보다 작은 경우, 블레이드(122)를 전진시켜 팁 클리어런스(CL)가 줄어들도록 할 수 있다.Accordingly, when the difference between the minimum value and the lower limit value LL and the absolute value of the difference between the maximum value and the upper limit value UL are calculated, the blade 122 moves in a direction in which the differences become equal to each other . That is, when the absolute value of the difference between the minimum value and the lower limit value LL is larger than the absolute value of the difference between the maximum value and the upper limit value UL, the blade clearance CL is maintained When the absolute value of the difference between the minimum value and the minimum value LL is smaller than the absolute value of the difference between the maximum value and the maximum value UL, the blade 122 is advanced to reduce the tip clearance CL can do.

이 경우, 상기 터빈(100)의 각 단별 팁 클리어런스(CL)가 어느 정도 일정하게 유지될 수 있으며, 어느 하나의 단에서 상기 팁 클리어런스(CL)가 과도하게 크거나 혹은 과도하게 작은 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈(10)에 의하면, 가스터빈(10)의 전체 효율을 상승시킬 수 있게 된다.In this case, the tip clearance CL can be maintained at a certain level for each stage of the turbine 100, and it is possible to prevent the tip clearance CL from excessively large or excessively small at any one stage have. Accordingly, according to the gas turbine 10 according to the embodiment of the present invention, the overall efficiency of the gas turbine 10 can be increased.

이하, 도 5 및 도 6를 참조하여, 상기 제어장치(1000)에 의해 실시되는 본 발명의 팁 클리어런스 제어방법(이하, 제어방법이라 한다)에 대해 정리하도록 한다.Hereinafter, the tip clearance control method (hereinafter referred to as a control method) of the present invention implemented by the control apparatus 1000 will be summarized with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

먼저, 측정된 팁 클리어런스와 비교하기 위한 기준범위를 제어부에 설정한다. 이때 기준범위의 상한값과 하한값은, 상술한 바와 같이 가스터빈의 시동운전, 정상상태운전, 탈설계운전 등의 상황을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며, 경우에 따라 터빈의 각 단별로 동일하게 설정될 수도 있고, 각 단별로 다르게 설정될 수도 있다.First, a reference range for comparing with the measured tip clearance is set in the control unit. At this time, the upper limit value and the lower limit value of the reference range can be variously set in consideration of the conditions such as start-up operation, steady-state operation, and off-design operation of the gas turbine as described above. Or may be set differently for each stage.

이후, 측정부를 통해 각 단별 팁 클리어런스를 측정한다. 이때, 상술한 바에 따라 정의된 팁 클리어런스를 직접 측정할 수도 있고, 빗변과 세타를 이용하여 간접적으로 측정할 수 있다. 그리고 제어부는, 각 단별로 측정된 팁 클리어런스 중, 최소값과 최대값을 선택하여, 이를 기 설정된 기준범위와 비교하게 된다.Then, the tip clearance for each stage is measured through the measuring unit. At this time, it is possible to directly measure the tip clearance defined as described above, or indirectly measure using the hypotenuse and theta. Then, the controller selects the minimum value and the maximum value among the tip clearances measured for each stage, and compares the minimum value and the maximum value with a preset reference range.

제어부는, 먼저 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 작으며, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 작거나 같은지를 판단한다. 만약, 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 작으며, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 작거나 같은 경우, 제어부는 유압모터를 제어하여 터빈 로터를 후진시킨다.The control unit first determines whether the minimum value of the tip clearance is smaller than the lower limit value of the reference range that is already set and the maximum value of the tip clearance is smaller than or equal to the upper limit value of the preset reference range. If the minimum value of the tip clearance is smaller than the lower limit value of the preset reference range and the maximum value of the tip clearance is smaller than or equal to the upper limit value of the reference range already set, the control unit controls the hydraulic motor to reverse the turbine rotor.

하지만 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 작지 않거나, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 작거나 같지 않은 경우, 제어부는, 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 작으며, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 큰지를 판단한다.However, if the minimum value of the tip clearance is not smaller than the lower limit value of the reference range already set, or if the maximum value of the tip clearance is not smaller than or equal to the upper limit value of the already set reference range, And it is determined whether or not the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range already set.

만약, 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 작으며, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 큰 경우, 제어부는, 팁 클리어런스의 최소값과 이미 설정된 기준범위의 하한값의 차이의 절대값과, 팁 클리어런스의 최대값과 이미 설정된 기준범위의 상한값의 차이의 절대값을 비교한다. 그리고 상기의 차이가 서로 동일해지도록, 로터를 전진 혹은 후진시킨다.If the minimum value of the tip clearance is smaller than the lower limit value of the reference range already set and the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range that has already been set, the control unit compares the difference between the minimum value of the tip clearance and the lower limit value The absolute value and the absolute value of the difference between the maximum value of the tip clearance and the upper limit value of the already set reference range are compared. And the rotor is advanced or retracted such that the above differences become equal to each other.

이때, 팁 클리어런스의 최소값과 이미 설정된 기준범위의 하한값의 차이의 절대값이, 팁 클리어런스의 최대값과 이미 설정된 기준범위의 상한값의 차이의 절대값보다 큰 경우, 제어부는 블레이드를 후진시키도록 제어하며, 반대로 팁 클리어런스의 최소값과 이미 설정된 기준범위의 하한값의 차이의 절대값이, 팁 클리어런스의 최대값과 이미 설정된 기준범위의 상한값의 차이의 절대값보다 작은 경우, 제어부는 블레이드를 전진시키도록 제어한다.At this time, if the absolute value of the difference between the minimum value of the tip clearance and the lower limit value of the already set reference range is larger than the absolute value of the difference between the maximum value of the tip clearance and the upper limit value of the already set reference range, the control unit controls to retract the blade . On the contrary, when the absolute value of the difference between the minimum value of the tip clearance and the lower limit value of the already set reference range is smaller than the absolute value of the difference between the maximum value of the tip clearance and the upper limit value of the already set reference range, the control unit controls to advance the blade .

하지만 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 작지 않거나, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 크지 않은 경우, 제어부는, 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 크거나 같으며, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 큰지를 판단한다.However, if the minimum value of the tip clearance is not less than the lower limit value of the reference range already set, or the maximum value of the tip clearance is not larger than the upper limit value of the reference range already set, the control unit determines that the minimum tip clearance value is larger than the lower limit value And it is determined whether the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range already set.

만약, 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 크거나 같으며, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 큰 경우, 제어부는 유압모터를 제어하여 블레이드를 전진시킨다. 하지만 그러지 않은 경우, 즉, 팁 클리어런스의 최소값이 이미 설정된 기준범위의 하한값보다 크거나 같고, 팁 클리어런스의 최대값이 이미 설정된 기준범위의 상한값보다 작거나 같은 경우, 제어부는, 다시 각 단별로 측정된 팁 클리어런스 중 최소값과 최대값을 선택하는 단계로 돌아간다.If the minimum value of the tip clearance is equal to or greater than the lower limit value of the reference range already set and the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range already set, the control unit controls the hydraulic motor to advance the blade. If the minimum value of the tip clearance is equal to or greater than the lower limit value of the reference range already set and the maximum value of the tip clearance is smaller than or equal to the upper limit value of the reference range already set, Return to the step of selecting the minimum and maximum values of the tip clearance.

가스터빈은 작동 중에도 팁 클리어런스가 계속 변하므로, 이때 선택된 팁 클리어런스의 최소값과 최대값은 이전에 선택되었던 최소값 및 최대값과 다를 수 있으며, 이전에 선택되었던 단과는 다른 단의 팁 클리어런스가 선택될 수 있다. 따라서 제어부는, 새롭게 선택된 팁 클리어런스의 최소값과 최대값을 기준으로 하여, 다시 상기와 같은 비교 과정을 반복하게 된다.Since the tip clearance continuously changes during operation of the gas turbine, the minimum and maximum values of the selected tip clearance may differ from the previously selected minimum and maximum values, and a tip clearance of a different stage than the previously selected stage may be selected have. Accordingly, the control unit repeats the above-described comparison process based on the minimum and maximum values of the newly selected tip clearance.

한편, 최초에 제어부에 설정하게 되는 상기 기준범위는, 하한값은 적정한 수치로 설정하되, 상한값은 무한대에 가까운 매우 큰 수치로 설정할 수도 있고, 반대로 상한값은 적정한 수치로 설정하되, 하한값은 0에 가까운 매우 작은 수치로 설정할 수도 있다.On the other hand, the reference range to be initially set in the control unit may be set to a proper numerical value with a lower numerical value and an upper numerical value close to infinity, while the upper numeric value is set to an appropriate numerical value, It can also be set to a small number.

전자와 같이 하한값은 적정한 수치로 설정하되, 상한값은 무한대에 가까운 매우 큰 수치로 설정하는 경우, 팁 클리어런스의 최대값은 상기 기준범위의 상한값보다 클 수가 없으므로, 오로지 팁 클리어런스의 최소값과 상기 기준범위의 하한값만을 비교하여 터빈의 팁 클리어런스를 제어하게 된다. 즉, 제어부는 터빈 블레이드를 무조건 전진만 시키도록 제어하게 된다.The maximum value of the tip clearance can not be larger than the upper limit value of the reference range. Therefore, only the minimum value of the tip clearance and the maximum value of the reference range Only the lower limit value is compared to control the tip clearance of the turbine. That is, the control unit controls the turbine blades so as to advance unconditionally.

반대로 후자와 같이 상한값은 적정한 수치로 설정하되, 하한값은 0에 가까운 매우 작은 수치로 설정하는 경우, 팁 클리어런스의 최소값이 상기 기준범위의 하한값보다 작을 수가 없으므로, 오로지 팁 클리어런스의 최대값과 상기 기준범위의 상한값만을 비교하여 터빈의 팁 클리어런스를 제어하게 된다. 즉, 제어부는 터빈 블레이드를 무조건 후진만 시키도록 제어하게 된다.On the other hand, when the upper limit value is set to an appropriate value as in the latter case, and the lower limit value is set to a very small value close to 0, since the minimum value of the tip clearance can not be smaller than the lower limit value of the reference range, So that the tip clearance of the turbine is controlled. That is, the control unit controls the turbine blades to be unconditionally reversed.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 팁 클리어런스 제어방법, 팁 클리어런스 제어장치(1000) 및 이를 포함하는 가스터빈(10)에 의하면, 측정된 팁 클리어런스가 기 설정된 기준범위에 속하는지 여부에 따라, 블레이드(122)가 전진 혹은 후진되도록 함으로써, 팁 클리어런스를 자동으로 정밀하게 제어할 수 있다.As described above, according to the tip clearance control method, the tip clearance control apparatus 1000, and the gas turbine 10 including the tip clearance control apparatus according to the present invention, depending on whether the measured tip clearance falls within a predetermined reference range , And the blade 122 is moved forward or backward, so that the tip clearance can be automatically and precisely controlled.

10 : 가스터빈 100 : 터빈
1000 : 팁 클리어런스 제어장치 1100 : 측정부
1200 : 유압모터 1300 : 제어부
10: gas turbine 100: turbine
1000: Tip clearance control device 1100:
1200: Hydraulic motor 1300:

Claims (24)

가스터빈용 터빈의 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 방법에 있어서,
(A) 상기 블레이드의 각 단(Stage)별 팁 클리어런스를 측정하는 단계;
(B) 각 단별로 측정된 팁 클리어런스 중 최소값과 최대값을 선택하는 단계;
(C) 상기 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하는지를 판단하는 단계; 및
(D) 상기 최소값과 최대값이 상기 기준범위 내에 속하지 않는 경우, 상기 블레이드를 이동시키는 단계를 포함하되,
상기 B 단계에서 선택된 상기 팁 클리어런스의 최소값이 상기 기준범위의 하한값보다 작으며, 상기 팁 클리어런스의 최대값이 상기 기준범위의 상한값보다 큰 경우,
상기 C 단계는, 상기 최소값과 하한값의 차이와 상기 최대값과 상한값의 차이를 측정하는 단계를 더 포함하며,
상기 D 단계는, 상기 최소값과 하한값의 차이와 상기 최대값과 상한값의 차이가 동일해지도록 상기 블레이드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 팁 클리어런스 제어방법.
A method of controlling a tip clearance formed between a blade of a turbine for a gas turbine and a casing,
(A) measuring a tip clearance for each stage of the blade;
(B) selecting a minimum value and a maximum value among the tip clearances measured for each stage;
(C) determining whether the minimum value and the maximum value fall within a preset reference range; And
(D) moving the blade if the minimum and maximum values do not fall within the reference range,
If the minimum value of the tip clearance selected in the step B is smaller than the lower limit value of the reference range and the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range,
The step C further includes measuring a difference between the minimum value and the lower limit value and a difference between the maximum value and the upper limit value,
Wherein the step (D) moves the blade so that the difference between the minimum value and the lower limit value and the difference between the maximum value and the upper limit value become equal to each other.
청구항 1에 있어서,
상기 팁 클리어런스는 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면을 각각 수직으로 연결하는 직선 방향의 간격으로 정의되는 팁 클리어런스 제어방법.
The method according to claim 1,
Wherein the tip clearance is defined as an interval in a linear direction connecting vertically the inner surface of the casing and the end surface of the blade.
청구항 2에 있어서,
상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 축 방향의 직선과 상기 블레이드의 단부면이 이루는 각도를 세타(θ)라고 정의하고 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면 사이의 간격 중 상기 타이로드의 반경방향의 간격을 빗변이라고 정의하였을 때,
상기 A 단계는, 측정된 상기 세타값과 빗변값에 삼각함수법을 적용하여 상기 팁 클리어런스를 산출하는 것을 특징으로 하는 팁 클리어런스 제어방법.
The method of claim 2,
Wherein an angle formed between a straight line in an axial direction of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine and an end surface of the blade is defined as ata and an interval between the inner surface of the casing and the end surface of the blade When the radial distance of the rod is defined as the hypotenuse,
Wherein the step A calculates the tip clearance by applying a trigonometrical method to the measured theta value and the hypotenuse value.
청구항 1에 있어서,
상기 팁 클리어런스는, 동일한 단을 기준으로 하였을 때, 상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 반경방향의 간격 중 최소값을 나타내는 것으로 정의되는 팁 클리어런스 제어방법.
The method according to claim 1,
Wherein the tip clearance is defined as a minimum value of a radial distance of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine when the same stage is taken as a reference.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 D 단계는,
상기 최소값과 하한값의 차이의 절대값이 상기 최대값과 상한값의 차이의 절대값보다 큰 경우, 상기 블레이드를 가스터빈용 타이로드의 축 방향을 기준으로 하여 상기 터빈의 후단부(Rear-stage) 측으로 상기 블레이드를 후진시키며,
상기 최소값과 하한값의 차이의 절대값이 상기 최대값과 상한값의 차이의 절대값보다 작은 경우, 상기 블레이드를 가스터빈용 타이로드의 축 방향을 기준으로 하여 상기 터빈의 전단부(Front-stage) 측으로 상기 블레이드를 전진시키는 팁 클리어런스 제어방법.
The method according to claim 1,
The step (D)
When the absolute value of the difference between the minimum value and the lower limit value is larger than the absolute value of the difference between the maximum value and the upper limit value, the blade is moved toward the rear-stage side of the turbine with respect to the axial direction of the tie rod for gas turbine The blade is moved backward,
When the absolute value of the difference between the minimum value and the minimum value is smaller than the absolute value of the difference between the maximum value and the maximum value, the blade is moved toward the front-stage side of the turbine with respect to the axial direction of the tie rod for gas turbine And the tip clearance is advanced by advancing the blade.
삭제delete 가스터빈용 터빈의 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 장치에 있어서,
상기 터빈에 설치되며 상기 블레이드의 각 단(Stage)별 팁 클리어런스를 측정하는 측정부;
상기 터빈의 일 측에 설치되며 상기 블레이드를 이동시키는 유압모터; 및
상기 측정부로부터 전달받은 상기 블레이드의 각 단별 팁 클리어런스 중 최소값과 최대값을 선택하고 선택된 상기 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하지 않는 경우 상기 유압모터를 작동시키는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
선택된 상기 팁 클리어런스의 최소값이 상기 기준범위의 하한값보다 작으며, 상기 팁 클리어런스의 최대값이 상기 기준범위의 상한값보다 큰 경우, 상기 최소값과 하한값의 차이와 상기 최대값과 상한값의 차이를 산출하며,
상기 유압모터를 작동시켜 상기 최소값과 하한값의 차이와 상기 최대값과 상한값의 차이가 동일해지도록 상기 블레이드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 팁 클리어런스 제어장치.
An apparatus for controlling a tip clearance formed between a blade of a turbine for a gas turbine and a casing,
A measurement unit installed on the turbine and measuring a tip clearance for each stage of the blade;
A hydraulic motor installed at one side of the turbine and moving the blade; And
And a controller for selecting a minimum value and a maximum value among tip clearances for each stage of the blade received from the measuring unit and operating the hydraulic motor when the selected minimum value and maximum value do not fall within a preset reference range,
Wherein,
Calculating a difference between the minimum value and the lower limit value and a difference between the maximum value and the upper limit value when the minimum value of the selected tip clearance is smaller than the lower limit value of the reference range and the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range,
And operates the hydraulic motor to move the blade so that the difference between the minimum value and the lower limit value and the difference between the maximum value and the upper limit value become equal to each other.
청구항 9에 있어서,
상기 팁 클리어런스는 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면을 각각 수직으로 연결하는 직선 방향의 간격으로 정의되는 팁 클리어런스 제어장치.
The method of claim 9,
Wherein the tip clearance is defined as a distance in a linear direction connecting vertically the inner surface of the casing and the end surface of the blade.
청구항 10에 있어서,
상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 축 방향의 직선과 상기 블레이드의 단부면이 이루는 각도를 세타(θ)라고 정의하고 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면 사이의 간격 중 상기 타이로드의 반경방향의 간격을 빗변이라고 정의하였을 때,
상기 측정부는 상기 세타값과 빗변값을 측정하여 상기 제어부로 전달하며,
상기 제어부는 전달받은 상기 세타값과 빗변값에 삼각함수법을 적용하여 상기 팁 클리어런스를 산출하는 것을 특징으로 하는 팁 클리어런스 제어장치.
The method of claim 10,
Wherein an angle formed between a straight line in an axial direction of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine and an end surface of the blade is defined as ata and an interval between the inner surface of the casing and the end surface of the blade When the radial distance of the rod is defined as the hypotenuse,
Wherein the measuring unit measures the setta value and the hypotenuse value and transmits the measured value to the controller,
Wherein the controller calculates the tip clearance by applying a trigonometric function to the received theta value and the hypotenuse value.
청구항 9에 있어서,
상기 팁 클리어런스는, 동일한 단을 기준으로 하였을 때, 상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 반경방향의 간격 중 최소값을 나타내는 것으로 정의되는 팁 클리어런스 제어장치.
The method of claim 9,
Wherein the tip clearance is defined as a minimum value of a radial distance of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine when the same stage is taken as a reference.
삭제delete 삭제delete 청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 최소값과 하한값의 차이의 절대값이 상기 최대값과 상한값의 차이의 절대값보다 큰 경우, 상기 블레이드를 가스터빈용 타이로드의 축 방향을 기준으로 하여 상기 터빈의 후단부(Rear-stage) 측으로 상기 블레이드를 후진시키며,
상기 최소값과 하한값의 차이의 절대값이 상기 최대값과 상한값의 차이의 절대값보다 작은 경우, 상기 블레이드를 가스터빈용 타이로드의 축 방향을 기준으로 하여 상기 터빈의 전단부(Front-stage) 측으로 상기 블레이드를 전진시키는 팁 클리어런스 제어장치.
The method of claim 9,
Wherein,
When the absolute value of the difference between the minimum value and the lower limit value is larger than the absolute value of the difference between the maximum value and the upper limit value, the blade is moved toward the rear-stage side of the turbine with respect to the axial direction of the tie rod for gas turbine The blade is moved backward,
When the absolute value of the difference between the minimum value and the minimum value is smaller than the absolute value of the difference between the maximum value and the maximum value, the blade is moved toward the front-stage side of the turbine with respect to the axial direction of the tie rod for gas turbine And a tip clearance control device for advancing the blade.
삭제delete 타이로드; 상기 타이로드의 일 측에 설치되며 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기; 상기 타이로드의 타 측에 설치되는 케이싱과 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 베인을 포함하는 스테이터와 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 설치되되 상기 베인의 사이에 설치되는 블레이드를 포함하며 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하는 로터를 포함하는 터빈; 및 상기 블레이드와 케이싱 사이에 형성되는 팁 클리어런스를 제어하는 팁 클리어런스 제어장치를 포함하되,
상기 팁 클리어런스 제어장치는,
상기 터빈에 설치되며 상기 블레이드의 각 단(Stage)별 팁 클리어런스를 측정하는 측정부와,
상기 터빈의 일 측에 설치되며 상기 블레이드를 이동시키는 유압모터와,
상기 측정부로부터 전달받은 상기 블레이드의 각 단별 팁 클리어런스 중 최소값과 최대값을 선택하고 선택된 상기 최소값과 최대값이 기 설정된 기준범위 내에 속하지 않는 경우 상기 유압모터를 작동시키는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
선택된 상기 팁 클리어런스의 최소값이 상기 기준범위의 하한값보다 작으며, 상기 팁 클리어런스의 최대값이 상기 기준범위의 상한값보다 큰 경우, 상기 최소값과 하한값의 차이와 상기 최대값과 상한값의 차이를 산출하며,
상기 유압모터를 작동시켜 상기 최소값과 하한값의 차이와 상기 최대값과 상한값의 차이가 동일해지도록 상기 블레이드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 가스터빈.
Tie rods; A compressor installed at one side of the tie rod to suck and compress air; A combustor which mixes compressed air supplied from the compressor with fuel and burns the compressed air; A stator including a casing provided on the other side of the tie rod and a vane provided on an inner circumferential surface of the casing; a disk provided inside the casing; and a blade installed on an outer circumferential surface of the disk, A turbine including a rotor rotating by a combustion gas supplied from the combustor; And a tip clearance control device for controlling a tip clearance formed between the blade and the casing,
The tip clearance control device includes:
A measurement unit installed on the turbine and measuring a tip clearance for each stage of the blade,
A hydraulic motor installed at one side of the turbine and moving the blade,
And a controller for selecting a minimum value and a maximum value among the tip clearances for each stage of the blade received from the measuring unit and operating the hydraulic motor when the selected minimum value and maximum value do not fall within a preset reference range,
Wherein,
Calculating a difference between the minimum value and the lower limit value and a difference between the maximum value and the upper limit value when the minimum value of the selected tip clearance is smaller than the lower limit value of the reference range and the maximum value of the tip clearance is larger than the upper limit value of the reference range,
And the hydraulic motor is operated to move the blade so that the difference between the minimum value and the lower limit value and the difference between the maximum value and the upper limit value become equal to each other.
청구항 17에 있어서,
상기 팁 클리어런스는 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면을 각각 수직으로 연결하는 직선 방향의 간격으로 정의되는 가스터빈.
18. The method of claim 17,
Wherein the tip clearance is defined as a distance in a linear direction connecting vertically the inner surface of the casing and the end surface of the blade, respectively.
청구항 18에 있어서,
상기 타이로드의 축 방향의 직선과 상기 블레이드의 단부면이 이루는 각도를 세타(θ)라고 정의하고 상기 케이싱의 내면과 상기 블레이드의 단부면 사이의 간격 중 상기 타이로드의 반경방향의 간격을 빗변이라고 정의하였을 때,
상기 측정부는 상기 세타값과 빗변값을 측정하여 상기 제어부로 전달하며,
상기 제어부는 전달받은 상기 세타값과 빗변값에 삼각함수법을 적용하여 상기 팁 클리어런스를 산출하는 것을 특징으로 하는 가스터빈.
19. The method of claim 18,
Wherein an angle formed between a straight line in the axial direction of the tie rod and an end surface of the blade is defined as ata and a gap in a radial direction of the tie rod between an inner surface of the casing and an end surface of the blade is defined as a hypotenuse When defined,
Wherein the measuring unit measures the setta value and the hypotenuse value and transmits the measured value to the controller,
Wherein the controller calculates the tip clearance by applying a trigonometric function to the received theta value and the hypotenuse value.
청구항 17에 있어서,
상기 팁 클리어런스는, 동일한 단을 기준으로 하였을 때, 상기 터빈의 중심을 관통하는 가스터빈용 타이로드의 반경방향의 간격 중 최소값을 나타내는 것으로 정의되는 가스터빈.
18. The method of claim 17,
Wherein the tip clearance is defined as indicating a minimum of a radial distance of a tie rod for a gas turbine passing through the center of the turbine based on the same end.
삭제delete 삭제delete 청구항 17에 있어서,
상기 제어부는,
상기 최소값과 하한값의 차이의 절대값이 상기 최대값과 상한값의 차이의 절대값보다 큰 경우, 상기 블레이드를 상기 타이로드의 축 방향을 기준으로 하여 상기 터빈의 후단부(Rear-stage) 측으로 상기 블레이드를 후진시키며,
상기 최소값과 하한값의 차이의 절대값이 상기 최대값과 상한값의 차이의 절대값보다 작은 경우, 상기 블레이드를 상기 타이로드의 축 방향을 기준으로 하여 상기 터빈의 전단부(Front-stage) 측으로 상기 블레이드를 전진시키는 가스터빈.
18. The method of claim 17,
Wherein,
Stage blade of the turbine with respect to the axial direction of the tie rod when the absolute value of the difference between the minimum value and the lower limit value is larger than the absolute value of the difference between the maximum value and the upper limit value, Lt; / RTI >
Stage side of the turbine with respect to the axial direction of the tie rod when the absolute value of the difference between the minimum value and the lower limit value is smaller than the absolute value of the difference between the maximum value and the upper limit value, Gas Turbines Advancing.
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