KR102175198B1 - Turbine stator, turbine, and gas turbine including the same - Google Patents

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KR102175198B1 KR1020190062469A KR20190062469A KR102175198B1 KR 102175198 B1 KR102175198 B1 KR 102175198B1 KR 1020190062469 A KR1020190062469 A KR 1020190062469A KR 20190062469 A KR20190062469 A KR 20190062469A KR 102175198 B1 KR102175198 B1 KR 102175198B1
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Abstract

The present invention provides a turbine stator, a turbine and a gas turbine including the same. The turbine stator comprises: a casing; a plurality of vanes installed on an inner circumferential surface of the casing, arranged in a circumferential direction of the casing, and arranged in a multi-stage in a flow direction of combustion gas; a sealing housing installed at an inner end of the vane based on a radial direction of the casing, disposed between a turbine disk and another turbine disk which are adjacent to each other, and forming a sealing cavity between the inner end of the vane and the sealing housing; a dividing member accommodated in the sealing housing, disposed to be perpendicular to the radial direction of the casing, and dividing the sealing cavity into an outer cavity and an inner cavity; and an insert member installed inside the vane to be spaced apart from an inner wall of the vane, having an outer end communicating with a compressor and an inner end inserted into the inner cavity, and supplying compressed air supplied from the compressor to the inner cavity.

Description

터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈{Turbine stator, turbine, and gas turbine including the same}Turbine stator, turbine, and gas turbine including the same}

본 발명은 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과되는 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a turbine stator, a turbine, and a gas turbine including the same, and more particularly, it is cooled by compressed air supplied from the compressor of the gas turbine, and the combustion gas supplied from the combustor of the gas turbine passes into the interior. It relates to a turbine stator, a turbine, and a gas turbine including the same.

일반적으로, 가스터빈은 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 압축기는 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과 압축기 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 압축기는 압축기 입구 스크롤 스트럿(Compressor inlet scroll strut)을 통해 외부의 공기를 흡입한다. 이렇게 흡입된 공기는 압축기의 내부를 통과하면서 상기 압축기 베인과 압축기 블레이드에 의해 압축된다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축공기를 공급받아 연료와 혼합시킨다. 또한 연소기는 압축공기와 혼합된 연료를 점화기로 점화하여 고온고압의 연소가스를 생성한다. 이와 같이 생성된 연소가스는 터빈으로 공급된다. 터빈은 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 터빈은 연소기에서 생성된 연소가스를 공급받아 내부로 통과시킨다. 터빈의 내부를 통과하는 연소가스는 터빈 블레이드를 회전시키게 되고, 터빈의 내부를 완전히 통과하게 된 연소가스는 터빈 디퓨저를 통해 외부로 토출되게 된다.Generally, a gas turbine consists of a compressor, a combustor and a turbine. In the compressor, a plurality of compressor vanes and compressor blades are alternately arranged in a compressor casing. In addition, the compressor sucks outside air through a compressor inlet scroll strut. The air sucked in this way passes through the inside of the compressor and is compressed by the compressor vanes and compressor blades. The combustor receives compressed air compressed by the compressor and mixes it with fuel. In addition, the combustor ignites the fuel mixed with compressed air with an igniter to generate high temperature and high pressure combustion gas. The combustion gas thus generated is supplied to the turbine. In the turbine, a plurality of turbine vanes and turbine blades are alternately arranged in a turbine casing. And the turbine receives the combustion gas generated by the combustor and passes it inside. The combustion gas passing through the inside of the turbine rotates the turbine blades, and the combustion gas that has completely passed through the inside of the turbine is discharged to the outside through the turbine diffuser.

터빈 블레이드와 터빈 베인은, 1700도씨가 넘는 고온의 연소가스와 접촉되므로, 열 손상을 방지하기 위하여 적절하게 냉각될 필요가 있다. 따라서 가스터빈은, 통상 압축기로부터 압축공기를 추기하기 위한 추기수단이 별도로 구비되며, 추기수단을 통해 추기된 압축공기는 터빈 베인과 터빈 블레이드로 공급된다.Since the turbine blades and turbine vanes are in contact with the combustion gases of high temperature exceeding 1700 degrees Celsius, they need to be properly cooled to prevent thermal damage. Therefore, the gas turbine is usually provided with a separate extraction means for extracting compressed air from the compressor, and the compressed air extracted through the extraction means is supplied to the turbine vanes and the turbine blades.

한편, 압축기로부터 베인의 내부로 공급된 압축공기는, 베인의 반경방향 외측으로부터 내측으로 유동한 후, 베인의 내측 단부에서 전후로 배출된다. 그리고 베인의 내측 단부에서 전후로 배출된 압축공기는, 인접하는 터빈 디스크와 터빈 디스크의 사이를 냉각시킨다. 이때, 베인은 연소가스에 의해 표면이 가열된 상태이므로, 베인의 내부에서 유동하는 압축공기는, 베인의 외측으로부터 내측으로 유동할수록 점점 온도가 높아지게 된다. 따라서 종래의 가스터빈에 의하면, 베인의 내측 단부로 공급된 압축공기를 다른 터빈 부품의 냉각에 효과적으로 사용할 수 없다는 문제가 있다.On the other hand, compressed air supplied from the compressor to the inside of the vane flows from the outside in the radial direction of the vane to the inside, and then is discharged back and forth at the inner end of the vane. The compressed air discharged back and forth from the inner end of the vane cools the space between the adjacent turbine disk and the turbine disk. At this time, since the surface of the vane is heated by the combustion gas, the temperature of the compressed air flowing inside the vane increases gradually as it flows from the outside to the inside of the vane. Therefore, according to the conventional gas turbine, there is a problem that compressed air supplied to the inner end of the vane cannot be effectively used for cooling other turbine parts.

또한, 종래의 가스터빈에 의하면, 압축기로부터 터빈 베인으로 압축공기를 공급하는 공급경로와, 압축기로부터 터빈 블레이드로 압축공기를 공급하는 공급 경로가 별개로 형성된다. 따라서 종래의 가스터빈의 경우, 터빈의 냉각효율 및 가스터빈의 구동효율이 전반적으로 낮게 유지되는 문제가 있다.In addition, according to the conventional gas turbine, a supply path for supplying compressed air from the compressor to the turbine vanes and a supply path for supplying compressed air from the compressor to the turbine blades are separately formed. Therefore, in the case of the conventional gas turbine, there is a problem that the cooling efficiency of the turbine and the driving efficiency of the gas turbine are generally kept low.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 터빈 베인의 반경방향 내측 단부로 공급되는 압축공기의 온도를 낮게 유지하고, 터빈 베인과 터빈 블레이드로 공급되는 압축공기의 공급경로를 일체화하여, 터빈 베인과 터빈 블레이드를 보다 효율적으로 냉각시키고 가스터빈의 구동효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, by keeping the temperature of the compressed air supplied to the radially inner end of the turbine vane low, and integrating the supply path of the compressed air supplied to the turbine vane and the turbine blade. , It aims to more efficiently cool the turbine vanes and turbine blades and improve the driving efficiency of the gas turbine.

본 발명은, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과되는 터빈 스테이터에 있어서, 케이싱; 상기 케이싱의 내주면에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 복수개가 배열되고, 연소가스의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되는 베인; 상기 케이싱의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 베인의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 터빈 디스크와 터빈 디스크의 사이에 배치되고, 상기 베인의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티를 형성하는 씰링하우징; 상기 씰링하우징에 수용되며, 상기 케이싱의 반경방향에 대해 수직이 되도록 배치되고, 상기 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재; 및 상기 베인의 내부에 상기 베인의 내벽과 이격되도록 설치되며, 외측 단부가 압축기와 연통되고 내측 단부가 상기 이너캐비티에 삽입되며, 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 포함하는 터빈 스테이터를 제공한다.The present invention is a turbine stator that is cooled by compressed air supplied from a compressor of a gas turbine, and through which combustion gas supplied from a combustor of a gas turbine passes through, the casing; A vane installed on the inner circumferential surface of the casing, a plurality of vanes arranged along the circumferential direction of the casing, and arranged in multi-stage along the flow direction of the combustion gas; A sealing housing installed at an inner end of the vane as a reference to a radial direction of the casing, disposed between an adjacent turbine disk and a turbine disk, and forming a sealing cavity between the inner end of the vane; A dividing member accommodated in the sealing housing, disposed to be perpendicular to the radial direction of the casing, and dividing the sealing cavity into an outer cavity and an inner cavity; And an insert member installed inside the vane to be spaced apart from the inner wall of the vane, the outer end communicates with the compressor, the inner end is inserted into the inner cavity, and supplies compressed air supplied from the compressor to the inner cavity. It provides a turbine stator.

상기 아우터캐비티는, 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간과 연통되며, 상기 씰링하우징은, 인접하는 터빈 디스크 측의 면에 배치되며, 상기 아우터캐비티와 연통되고, 상기 아우터캐비티로 공급된 압축공기가 외부로 토출되는 퍼지홀이 형성된다.The outer cavity is in communication with a space between the vane and the insert member, and the sealing housing is disposed on a surface of an adjacent turbine disk, communicates with the outer cavity, and compressed air supplied to the outer cavity is A purge hole discharged to the outside is formed.

상기 씰링하우징은, 상기 이너캐비티의 내측에 배치되며, 상기 이너캐비티로 유입된 압축공기가 후단(Rear-stage) 측 터빈 디스크로 공급되는 디스크연통홀이 형성된다.The sealing housing is disposed inside the inner cavity, and a disk communication hole is formed through which compressed air introduced into the inner cavity is supplied to a rear-stage side turbine disk.

상기 터빈 스테이터는, 상기 디스크연통홀에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 휘어지도록 형성되고, 상기 이너캐비티로부터 상기 디스크연통홀로 유입되는 압축공기의 흐름에 상기 케이싱의 원주방향을 따라 스월(Swirl)을 형성하는 스월부재를 더 포함한다.The turbine stator is installed in the disk communication hole, is formed to be bent along the circumferential direction of the casing, and swirls along the circumferential direction of the casing in accordance with the flow of compressed air flowing from the inner cavity to the disk communication hole. It further includes a swirl member to form a ).

본 발명은, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과됨에 따라 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈에 있어서, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 설치되며 상기 케이싱의 원주방향을 따라 복수개가 배열되고 연소가스의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되는 베인을 포함하는 스테이터; 및 상기 케이싱의 내부에 설치되며 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 설치되며, 인접하는 단의 베인과 베인 사이에 배치되는 블레이드를 포함하는 로터를 포함하되, 상기 스테이터는, 상기 케이싱의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 베인의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 단의 디스크와 디스크 사이에 배치되고, 상기 베인의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티를 형성하는 씰링하우징과, 상기 씰링하우징에 수용되며, 상기 케이싱의 반경방향에 대해 수직이 되도록 배치되고, 상기 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재와, 상기 베인의 내부에 상기 베인의 내벽과 이격되도록 설치되며, 외측 단부가 압축기와 연통되고 내측 단부가 상기 이너캐비티에 삽입되며, 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 더 포함하는 터빈을 제공한다.The present invention is a turbine that is cooled by compressed air supplied from a compressor of a gas turbine, and generates power for power generation as the combustion gas supplied from the combustor of the gas turbine passes into the inside, the casing and the casing A stator installed on the inner circumferential surface of the casing and including a plurality of vanes arranged along the circumferential direction of the casing and disposed in multi-stage along the flow direction of the combustion gas; And a disk installed inside the casing and disposed in multiple stages along the flow direction of the combustion gas, and a rotor installed on an outer circumferential surface of the disk and including a blade disposed between the vanes and the vanes of adjacent stages, The stator is installed at the inner end of the vane as a reference to the radial direction of the casing, is disposed between the disc and the disc of the adjacent end, and forms a sealing cavity between the inner end of the vane. A sealing housing, a dividing member accommodated in the sealing housing, arranged to be perpendicular to the radial direction of the casing, and dividing the sealing cavity into an outer cavity and an inner cavity, and an inner wall of the vane inside the vane It is installed so as to be spaced apart, the outer end is in communication with the compressor, the inner end is inserted into the inner cavity, it provides a turbine further comprising an insert member for supplying the compressed air supplied from the compressor to the inner cavity.

상기 아우터캐비티는, 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간과 연통되며, 상기 씰링하우징은, 인접하는 상기 디스크 측의 면에 형성되며, 상기 아우터캐비티와 연통되고, 상기 아우터캐비티로 공급된 압축공기가 외부로 토출되는 퍼지홀이 형성된다.The outer cavity is in communication with a space between the vane and the insert member, and the sealing housing is formed on a surface of the adjacent disk, communicates with the outer cavity, and compressed air supplied to the outer cavity is A purge hole discharged to the outside is formed.

상기 씰링하우징은, 상기 이너캐비티의 내측에 형성되며, 상기 이너캐비티로 유입된 압축공기가 후단(Rear-stage) 측 터빈 디스크로 공급되는 디스크연통홀이 형성된다.The sealing housing is formed inside the inner cavity, and a disk communication hole through which compressed air introduced into the inner cavity is supplied to a turbine disk at a rear-stage side is formed.

상기 스테이터는, 상기 디스크연통홀에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 휘어지도록 형성되고, 상기 이너캐비티로부터 상기 디스크연통홀로 유입되는 압축공기의 흐름에 상기 케이싱의 원주방향을 따라 스월(Swirl)을 형성하는 스월부재를 더 포함한다.The stator is installed in the disk communication hole, is formed to be bent along the circumferential direction of the casing, and swirls along the circumferential direction of the casing according to the flow of compressed air flowing from the inner cavity to the disk communication hole. It further comprises a swirl member forming a.

상기 로터는, 상기 디스크의 전단(Front-stage) 측의 면에 설치되며, 상기 씰링하우징의 내측에 배치되고, 일단이 상기 디스크연통홀과 연통되고 타단이 상기 디스크의 내부와 연통되는 보조연통홀이 형성된 보조부재를 더 포함한다.The rotor is installed on the front-stage side of the disk, is arranged inside the sealing housing, one end communicates with the disk communication hole, and the other end communicates with the inside of the disk. It further includes an auxiliary member formed therein.

상기 스테이터는, 상기 씰링하우징의 내측 단부 중, 전단 측 부위로부터 내측으로 돌출되는 보조하우징을 더 포함하며, 상기 보조부재는, 상기 보조하우징의 내측에 배치된 제1보조부재와, 상기 제1보조부재의 외측 단부 중, 후단 측 부위로부터 외측으로 돌출되며, 상기 보조하우징과의 사이에 상기 디스크연통홀과 연통되는 보조캐비티를 형성하는 제2보조부재를 포함하며, 상기 보조연통홀은, 상기 제2보조부재에 형성되며, 일단이 상기 보조캐비티와 연통된다.The stator further includes an auxiliary housing protruding inward from a front end portion of the inner end portion of the sealing housing, wherein the auxiliary member includes a first auxiliary member disposed inside the auxiliary housing, and the first auxiliary And a second auxiliary member protruding outward from a rear end side of the member and forming an auxiliary cavity communicating with the disk communication hole between the auxiliary housing, and the auxiliary communication hole comprises: 2 It is formed in the auxiliary member, and one end communicates with the auxiliary cavity.

본 발명은, 외부로부터 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합하여 연소시키는 연소기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과됨에 따라 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈; 및 상기 압축기와 상기 터빈을 연결하며, 상기 압축기로부터 상기 터빈으로 압축공기를 공급하는 공급수단을 포함하되, 상기 터빈은, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 설치되며 상기 케이싱의 원주방향을 따라 복수개가 배열되고 연소가스의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되는 베인을 포함하는 스테이터와, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 설치되며, 인접하는 단의 베인과 베인 사이에 배치되는 블레이드를 포함하는 로터를 포함하며, 상기 스테이터는, 상기 케이싱의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 베인의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 단의 디스크와 디스크 사이에 배치되고, 상기 베인의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티를 형성하는 씰링하우징과, 상기 씰링하우징에 수용되며, 상기 케이싱의 반경방향에 대해 수직이 되도록 배치되고, 상기 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재와, 상기 베인의 내부에 상기 베인의 내벽과 이격되도록 설치되며, 외측 단부가 압축기와 연통되고 내측 단부가 상기 이너캐비티에 삽입되며, 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 더 포함하는 가스터빈을 제공한다.The present invention, a compressor for sucking air from the outside and compressing; A combustor for combusting by mixing compressed air supplied from the compressor with fuel; A turbine that is cooled by compressed air supplied from the compressor and generates power for generating electric power as the combustion gas supplied from the combustor passes into the interior; And a supply means for connecting the compressor and the turbine and supplying compressed air from the compressor to the turbine, wherein the turbine is installed on an inner circumferential surface of the casing and the casing, and has a plurality of A stator including vanes arranged and arranged in multi-stage along the flow direction of the combustion gas, a disk installed inside the casing and arranged in multiple stages along the flow direction of the combustion gas, and an outer peripheral surface of the disk It is installed in, and includes a rotor including a blade disposed between the vanes and the vanes of adjacent stages, the stator is installed at the inner end of the vane when the radial direction of the casing is a reference, and adjacent A sealing housing that is disposed between the disk of the stage and the disk and forms a sealing cavity between the inner end of the vane, and is accommodated in the sealing housing and is arranged to be perpendicular to the radial direction of the casing, and the sealing A dividing member that divides the cavity into an outer cavity and an inner cavity, and is installed inside the vane to be spaced apart from the inner wall of the vane, the outer end communicates with the compressor and the inner end is inserted into the inner cavity, and is supplied from the compressor. It provides a gas turbine further comprising an insert member for supplying compressed air to the inner cavity.

상기 아우터캐비티는, 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간과 연통되며, 상기 씰링하우징은, 인접하는 상기 디스크 측의 면에 형성되며, 상기 아우터캐비티와 연통되고, 상기 아우터캐비티로 공급된 압축공기가 외부로 토출되는 퍼지홀이 형성된다.The outer cavity is in communication with a space between the vane and the insert member, and the sealing housing is formed on a surface of the adjacent disk, communicates with the outer cavity, and compressed air supplied to the outer cavity is A purge hole discharged to the outside is formed.

상기 씰링하우징은, 상기 이너캐비티의 내측에 형성되며, 상기 이너캐비티로 유입된 압축공기가 후단(Rear-stage) 측 터빈 디스크로 공급되는 디스크연통홀이 형성된다.The sealing housing is formed inside the inner cavity, and a disk communication hole through which compressed air introduced into the inner cavity is supplied to a turbine disk at a rear-stage side is formed.

상기 스테이터는, 상기 디스크연통홀에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 휘어지도록 형성되고, 상기 이너캐비티로부터 상기 디스크연통홀로 유입되는 압축공기의 흐름에 상기 케이싱의 원주방향을 따라 스월(Swirl)을 형성하는 스월부재를 더 포함한다.The stator is installed in the disk communication hole, is formed to be bent along the circumferential direction of the casing, and swirls along the circumferential direction of the casing according to the flow of compressed air flowing from the inner cavity to the disk communication hole. It further comprises a swirl member forming a.

상기 로터는, 상기 디스크의 전단(Front-stage) 측의 면에 설치되며, 상기 씰링하우징의 내측에 배치되고, 일단이 상기 디스크연통홀과 연통되고 타단이 상기 디스크의 내부와 연통되는 보조연통홀이 형성된 보조부재를 더 포함한다.The rotor is installed on the front-stage side of the disk, is arranged inside the sealing housing, one end communicates with the disk communication hole, and the other end communicates with the inside of the disk. It further includes an auxiliary member formed therein.

상기 스테이터는, 상기 씰링하우징의 내측 단부 중, 전단 측 부위로부터 내측으로 돌출되는 보조하우징을 더 포함하며, 상기 보조부재는, 상기 보조하우징의 내측에 배치된 제1보조부재와, 상기 제1보조부재의 외측 단부 중, 후단 측 부위로부터 외측으로 돌출되며, 상기 보조하우징과의 사이에 상기 디스크연통홀과 연통되는 보조캐비티를 형성하는 제2보조부재를 포함하며, 상기 보조연통홀은, 상기 제2보조부재에 형성되며, 일단이 상기 보조캐비티와 연통된다.The stator further includes an auxiliary housing protruding inward from a front end portion of the inner end portion of the sealing housing, wherein the auxiliary member includes a first auxiliary member disposed inside the auxiliary housing, and the first auxiliary And a second auxiliary member protruding outward from a rear end side of the member and forming an auxiliary cavity communicating with the disk communication hole between the auxiliary housing, and the auxiliary communication hole comprises: 2 It is formed in the auxiliary member, and one end communicates with the auxiliary cavity.

상기 공급수단은, 상기 압축기로부터 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간으로 압축공기를 공급하는 제1공급배관과, 상기 제1공급배관으로부터 분기되며, 상기 인서트부재의 내부로 압축공기를 공급하는 제2공급배관과, 상기 제2공급배관에 설치되며, 상기 제2공급배관을 통해 공급되는 압축공기를 선택적으로 냉각시키는 열교환기를 포함한다.The supply means includes a first supply pipe for supplying compressed air from the compressor to the space between the vane and the insert member, and a first supply pipe branching from the first supply pipe and supplying compressed air to the inside of the insert member. 2 supply pipe, and a heat exchanger installed in the second supply pipe and selectively cooling the compressed air supplied through the second supply pipe.

본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 터빈 베인과 씰링하우징 사이에 형성되는 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재와, 베인의 내벽으로부터 이격되도록 베인의 내부에 설치되며 압축공기를 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 구비함으로써, 인서트부재를 통해 이너캐비티로 공급되는 압축공기의 온도를 낮게 유지할 수 있다.According to the turbine stator, the turbine and the gas turbine including the same according to the present invention, a dividing member for dividing the sealing cavity formed between the turbine vane and the sealing housing into an outer cavity and an inner cavity, and the interior of the vane so as to be spaced apart from the inner wall of the vane. By providing an insert member installed in the inner cavity and supplying compressed air to the inner cavity, the temperature of the compressed air supplied to the inner cavity through the insert member can be kept low.

또한, 본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 이너캐비티의 내측에 디스크연통홀이 형성되고, 인서트부재를 통해 이너캐비티로 공급된 압축공기가 차례로 디스크연통홀, 보조캐비티 및 보조연통홀 통과하여 터빈 디스크로 공급되도록 하는 구조로 설계됨으로써, 압축기로부터 추기되어 터빈 베인과 터빈 블레이드로 공급되는 압축공기의 공급경로를 일체화할 수 있다.In addition, according to the turbine stator according to the present invention, the turbine and the gas turbine including the same, a disk communication hole is formed inside the inner cavity, and compressed air supplied to the inner cavity through the insert member is sequentially transferred to the disk communication hole and the auxiliary cavity. And by designing a structure so as to pass through the auxiliary communication hole to be supplied to the turbine disk, it is possible to integrate the supply path of compressed air that is additionally extracted from the compressor and supplied to the turbine vane and the turbine blade.

이에 따라 본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈은, 터빈 베인과 터빈 블레이드를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있으며, 가스터빈의 구동효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the turbine stator, the turbine, and the gas turbine including the same according to the present invention can more efficiently cool the turbine vane and the turbine blade, and can improve the driving efficiency of the gas turbine.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈의 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 3은 도 2의 B 부분에 대한 확대도이다.
도 4는 도 3을 보다 단순하게 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 C-C선을 따라 베인이 절단된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2 내지 도 4에 나타낸 씰링하우징의 디스크연통홀에 설치되는 스월부재를 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of a gas turbine according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1.
3 is an enlarged view of part B of FIG. 2.
FIG. 4 is a simplified diagram illustrating FIG. 3.
5 is a view showing a state in which the vane is cut along the CC line of FIG. 4.
6 is a view showing a swirl member installed in the disk communication hole of the sealing housing shown in FIGS. 2 to 4.

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.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

이하, 본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a turbine stator, a turbine, and a gas turbine including the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(1)은 압축기(2), 연소기(3) 및 터빈(10)을 포함한다. 기체(압축공기 또는 연소가스)의 유동방향을 기준으로 하였을 때, 가스터빈(1)의 상류 측에는 압축기(2)가 배치되고 하류 측에는 터빈(10)이 배치된다. 그리고 압축기(2)와 터빈(10) 사이에는 연소기(3)가 배치된다.Referring to FIG. 1, a gas turbine 1 according to the present invention includes a compressor 2, a combustor 3 and a turbine 10. When the flow direction of gas (compressed air or combustion gas) is taken as a reference, the compressor 2 is disposed on the upstream side of the gas turbine 1 and the turbine 10 is disposed on the downstream side. And a combustor 3 is disposed between the compressor 2 and the turbine 10.

압축기는 압축기 케이싱 내부에 압축기 베인과 압축기 로터를 수용하며, 터빈(10)은 터빈 케이싱(110) 내부에 터빈 베인(120)과 터빈 로터(11)를 수용한다. 이러한 압축기 베인과 압축기 로터는 압축공기의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되며, 터빈 베인과 터빈 로터 역시 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치된다. 이때, 압축기는 흡입된 공기가 압축될 수 있게 전단(Front-stage)에서 후단(Rear-stage) 측으로 갈수록 내부공간이 줄어들며, 반대로 터빈은 연소기로부터 공급받은 연소가스가 팽창될 수 있게 전단에서 후단 측으로 갈수록 내부공간이 커지는 구조로 설계된다.The compressor accommodates the compressor vane and the compressor rotor inside the compressor casing, and the turbine 10 accommodates the turbine vane 120 and the turbine rotor 11 inside the turbine casing 110. The compressor vane and the compressor rotor are arranged in multi-stage along the flow direction of compressed air, and the turbine vane and turbine rotor are also arranged in multiple stages along the flow direction of the combustion gas. At this time, the internal space of the compressor decreases from the front-stage to the rear-stage so that the inhaled air can be compressed. On the contrary, the turbine moves from the front to the rear so that the combustion gas supplied from the combustor can expand. It is designed with a structure that increases the internal space.

한편, 압축기의 최후단부 측에 위치한 압축기 로터와, 터빈의 최전단부 측에 위치한 터빈 로터 사이에는, 터빈에서 발생된 회전토크를 상기 압축기로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치된다. 상기 토크튜브는 도 1에 도시된 바와 같이 총 3개의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수 있으나, 이는 본 발명의 여러 실시예 중 하나에 불과하며, 상기 토크튜브는 4개 이상의 단 또는 2개 이하의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수도 있다.On the other hand, between the compressor rotor located at the rear end side of the compressor and the turbine rotor located at the front end side of the turbine, a torque tube serving as a torque transmission member for transmitting rotational torque generated by the turbine to the compressor is disposed. As shown in FIG. 1, the torque tube may be composed of a plurality of torque tube disks having a total of three stages, but this is only one of several embodiments of the present invention, and the torque tube is four or more stages or It may be composed of a plurality of torque tube disks consisting of two or less stages.

상기 압축기 로터는, 압축기 디스크와 압축기 블레이드를 포함한다. 상기 압축기 케이싱의 내부에는 복수개(예를 들어 14매)의 압축기 디스크가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 더욱 상세하게는, 상기 각각의 압축기 디스크는 중심부가 상기 타이로드에 의해 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬된다. 그리고 인접하는 각각의 압축기 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드에 의해 압착되어, 서로 상대적인 회전을 할 수 없도록 배치된다.The compressor rotor includes a compressor disk and a compressor blade. A plurality of compressor disks (for example, 14 sheets) are provided inside the compressor casing, and each of the compressor disks is fastened so as not to be spaced apart in the axial direction by a tie rod. More specifically, each of the compressor disks is aligned along the axial direction with each other with a central portion penetrated by the tie rod. Further, each of the adjacent compressor disks is disposed so that opposite surfaces are pressed by the tie rods so that they cannot rotate relative to each other.

상기 압축기 디스크의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드가 방사상으로 결합된다. 또한, 상기 압축기 블레이드의 사이에는, 동일한 단(Stage)을 기준으로 하였을 때 상기 압축기 케이싱의 내주면에 환상으로 설치되는 복수개의 압축기 베인이 각각 배치된다. 상기 압축기 베인은 상기 압축기 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정된 상태를 유지하며, 압축기 블레이드를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드로 압축공기를 안내하는 역할을 한다. 이때, 상기 압축기 케이싱과 압축기 베인은, 상기 압축기 로터와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.A plurality of compressor blades are radially coupled to the outer peripheral surface of the compressor disk. In addition, between the compressor blades, a plurality of compressor vanes annularly installed on the inner circumferential surface of the compressor casing when the same stage is referenced are respectively disposed. Unlike the compressor disk, the compressor vane maintains a fixed state so as not to rotate, and serves to guide the compressed air to the compressor blade located on the downstream side by aligning the flow of compressed air passing through the compressor blade. In this case, the compressor casing and the compressor vane may be defined as a generic name of a compressor stator in order to distinguish them from the compressor rotor.

상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크와, 후술할 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 배치되며, 일 측 단부는 압축기의 최전단부 측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타 측 단부는 고정 너트에 의해 체결된다.The tie rod is disposed so as to pass through the center of the plurality of compressor disks and the turbine disk to be described later, one end is fastened in the compressor disk located at the foremost end of the compressor, and the other end is fastened by a fixing nut. do.

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.Since the shape of the tie rod may be formed in various structures depending on the gas turbine, it is not necessarily limited to the shape shown in FIG. 1. That is, as shown, one tie rod may pass through the central portion of the compressor disk and the turbine disk, or may have a form in which a plurality of tie rods are arranged in a circumferential shape, or a mixture of these may be used.

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 Desworler serving as a guide blade may be installed in the compressor of the gas turbine to adjust the flow angle of the fluid entering the combustor inlet to the design flow angle after increasing the pressure of the fluid.

상기 연소기에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스의 온도를 높이게 된다.In the combustor, the introduced compressed air is mixed with fuel and combusted to produce high-energy, high-temperature and high-pressure combustion gas, and the temperature of the combustion gas is raised to the heat resistance limit that the combustor and turbine parts can withstand through the isostatic combustion process.

가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀(Cell) 형태로 형성되는 연소기 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료를 분사하는 노즐과, 연소실을 형성하는 라이너(Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션피스(Transition piece)를 포함한다.A number of combustors constituting the combustion system of the gas turbine can be arranged in a combustor casing formed in a cell form, a nozzle for injecting fuel, a liner forming a combustion chamber, and a connection part between the combustor and the turbine. Includes a transition piece that becomes.

구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 연소챔버와, 상기 연소챔버를 감싸면서 환형공간을 이루는 라이너 환형유로가 형성된다. 또한 라이너의 전단에는 연료를 분사하는 노즐이 결합되며, 측벽에는 점화기가 결합된다.Specifically, the liner provides a combustion space in which fuel injected by a fuel nozzle is mixed with compressed air of a compressor and burned. The liner has a combustion chamber providing a combustion space in which fuel mixed with air is combusted, and a liner annular flow path forming an annular space while surrounding the combustion chamber. In addition, a nozzle for injecting fuel is coupled to the front end of the liner, and an igniter is coupled to the sidewall.

상기 라이너 환형유로에는, 라이너의 외벽에 마련되는 다수개의 홀(Hole)을 통해 유입된 압축공기가 유동하며, 후술할 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기 역시 이를 통해 유동한다. 이렇듯 압축공기가 라이너의 외벽부를 따라 유동함으로써, 상기 연소챔버에서 연료의 연소에 의해 발생되는 열에 의해 라이너가 열 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.In the liner annular flow path, compressed air introduced through a plurality of holes provided in the outer wall of the liner flows, and compressed air that has cooled the transition piece to be described later also flows through it. As the compressed air flows along the outer wall of the liner, it is possible to prevent the liner from being thermally damaged by heat generated by combustion of fuel in the combustion chamber.

라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 상기 라이너와 마찬가지로, 상기 트랜지션피스는, 상기 트랜지션피스의 내부 공간을 감싸는 트랜지션피스 환형유로가 형성되며, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 상기 트랜지션피스 환형유로를 따라 흐르는 압축공기에 의해 외벽부가 냉각된다.At the rear end of the liner, a transition piece is connected to send the combustion gas burned by the spark plug to the turbine side. Like the liner, the transition piece has a transition piece annular flow passage surrounding the inner space of the transition piece, and the outer wall of the transition piece by compressed air flowing along the transition piece annular flow passage is prevented from being damaged by a high temperature of the combustion gas. The side is cooled.

한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈으로 공급된다. 터빈으로 공급된 고온 고압의 연소가스는 터빈의 내부를 통과하면서 팽창하게 되고, 그에 따라 후술할 터빈 블레이드에 충동 및 반동력을 가하여 회전토크가 발생되도록 한다. 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 부분은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.Meanwhile, the high temperature and high pressure combustion gas from the combustor is supplied to the above-described turbine. The high-temperature and high-pressure combustion gas supplied to the turbine expands while passing through the inside of the turbine, thereby applying impulsive and reaction forces to the turbine blades to be described later to generate rotational torque. The rotation torque thus obtained is transmitted to the compressor through the torque tube described above, and a portion exceeding the power required for driving the compressor is used to drive a generator or the like.

상기 터빈(10)은 기본적으로는 압축기의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈에도 압축기의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터(11)가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터(11) 역시, 터빈 디스크(12)와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드(13)를 포함한다. 상기 터빈 블레이드(13)의 사이에도, 동일한 단을 기준으로 하였을 때 상기 터빈 케이싱(110)에 환상으로 설치되는 복수개의 터빈 베인(120)이 구비되며, 상기 터빈 베인(120)은 터빈 블레이드(13)를 통과한 연소가스의 유동방향을 가이드하게 된다. 이때, 상기 터빈 케이싱(110)과 터빈 베인(120) 역시, 상기 터빈 로터(11)와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터(100)라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.The turbine 10 is basically similar to the structure of a compressor. That is, the turbine is also provided with a plurality of turbine rotors 11 similar to the compressor rotor of the compressor. Accordingly, the turbine rotor 11 also includes a turbine disk 12 and a plurality of turbine blades 13 disposed radially therefrom. Between the turbine blades 13, a plurality of turbine vanes 120 are annularly installed in the turbine casing 110 when the same stage is referenced, and the turbine vanes 120 are turbine blades 13 ), it guides the flow direction of the combustion gas passing through. In this case, the turbine casing 110 and the turbine vane 120 may also be defined as a generic name of the turbine stator 100 in order to distinguish them from the turbine rotor 11.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 터빈 스테이터(100)는, 씰링하우징(130), 분할부재(140), 인서트부재(150), 스월부재(160) 및 보조하우징(170)을 더 포함한다. 상기 씰링하우징(130)은, 상기 터빈 케이싱(110; 이하 ‘케이싱’이라 한다)의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 터빈 베인(120; 이하, ‘베인’이라 한다)의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 터빈 디스크(12)와 터빈 디스크(12; 이하, ‘디스크’라 한다)의 사이에 배치된다. 그리고 상기 씰링하우징(130)은, 상기 베인(120)의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티(131)를 형성한다. 상기 씰링하우징(130)은, 연소가스의 유동방향을 기준으로 전방 측 부위와 후방 측 부위에 각각 상기 씰링캐비티(131)와 연통하는 복수개의 퍼지홀(134)이 형성된다. 그리고 상기 씰링하우징(130)은, 상기 케이싱(110)의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 내측 단부에 상기 씰링캐비티(131)와 연통하는 디스크연통홀(135)이 형성된다.2 to 4, the turbine stator 100 further includes a sealing housing 130, a split member 140, an insert member 150, a swirl member 160, and an auxiliary housing 170. The sealing housing 130 is installed at the inner end of the turbine vane 120 (hereinafter referred to as'vane') when the radial direction of the turbine casing 110 (hereinafter referred to as'casing') is referenced. , Is disposed between the adjacent turbine disk 12 and the turbine disk 12 (hereinafter, referred to as "disk"). In addition, the sealing housing 130 forms a sealing cavity 131 between the inner end of the vane 120. The sealing housing 130 is formed with a plurality of purge holes 134 communicating with the sealing cavity 131 at a front side and a rear side, respectively, based on a flow direction of the combustion gas. In addition, the sealing housing 130 has a disk communication hole 135 communicating with the sealing cavity 131 at an inner end of the casing 110 in a radial direction as a reference.

상기 분할부재(140)는, 상기 씰링하우징(130)에 수용되며, 상기 케이싱(110)의 반경방향에 대하여 수직이 되도록 배치된다. 즉, 상기 분할부재(140)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 판형으로 형성되며, 상기 케이싱(110) 내부에서 유동하는 연소가스의 유동방향을 따라 정렬되도록 배치된다. 그리고 상기 씰링캐비티(131)는, 상기 분할부재(140)에 의해, 상기 분할부재(140)의 외측에 존재하는 아우터캐비티(132)와, 상기 분할부재(140)의 내측에 존재하는 이너캐비티(133)로 분할된다. 상기 퍼지홀(134)은, 상기 아우터캐비티(132)와 연통된다. 그리고 상기 디스크연통홀(135)은, 상기 이너캐비티(133)와 연통된다.The dividing member 140 is accommodated in the sealing housing 130 and is disposed to be perpendicular to the radial direction of the casing 110. That is, the dividing member 140 is formed in a plate shape, as shown in FIG. 4, and is arranged to be aligned along the flow direction of the combustion gas flowing inside the casing 110. And the sealing cavity 131, by the dividing member 140, the outer cavity 132 existing outside the dividing member 140, and the inner cavity existing inside the dividing member 140 ( 133). The purge hole 134 communicates with the outer cavity 132. In addition, the disk communication hole 135 communicates with the inner cavity 133.

상기 인서트부재(150)는, 중공 형상으로 형성되는 것으로서, 상기 베인(120)의 내부에 배치된다. 그리고 상기 인서트부재(150)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베인(120)의 내벽과 이격되도록 설치된다. 상기 인서트부재(150)는, 외측 단부가 후술할 공급수단(20)의 제1공급배관(21)에 의해 상기 압축기(2)와 연통되고, 내측 단부가 상기 이너캐비티(133)에 삽입된다. 이를 통하여 상기 인서트부재(150)는, 상기 압축기(2)로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티(133)로 공급한다.The insert member 150 is formed in a hollow shape, and is disposed inside the vane 120. In addition, the insert member 150 is installed to be spaced apart from the inner wall of the vane 120, as shown in FIG. 5. The insert member 150 has an outer end in communication with the compressor 2 through a first supply pipe 21 of a supply means 20 to be described later, and an inner end of the insert member 150 is inserted into the inner cavity 133. Through this, the insert member 150 supplies compressed air supplied from the compressor 2 to the inner cavity 133.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(1)은, 공급수단(20)을 더 포함한다. 상기 공급수단(20)은, 상기 압축기(2)와 상기 터빈(10)을 연결하며, 상기 압축기(2)로부터 상기 터빈(10)으로 압축공기를 공급한다. 이를 위하여, 상기 공급수단(20)은, 제1공급배관(21), 제2공급배관(22) 및 열교환기(23)를 포함한다. 상기 제1공급배관(21)은, 상기 압축기(2)로부터 상기 베인(120)과 상기 인서트부재(150) 사이의 제1내부공간(151)으로 압축공기를 공급한다. 상기 제2공급배관(22)은, 상기 제1공급배관(22)으로부터 분기되며, 상기 인서트부재(150)의 내부에 형성된 제2내부공간(152)으로 압축공기를 공급한다. 상기 열교환기(23)는, 상기 제2공급배관(22)에 설치되며, 상기 제2공급배관(22)을 통해 공급되는 압축공기를 냉각시킨다.1 to 5, the gas turbine 1 according to the present invention further includes a supply means 20. The supply means 20 connects the compressor 2 and the turbine 10 and supplies compressed air from the compressor 2 to the turbine 10. To this end, the supply means 20 includes a first supply pipe 21, a second supply pipe 22 and a heat exchanger 23. The first supply pipe 21 supplies compressed air from the compressor 2 to the first inner space 151 between the vane 120 and the insert member 150. The second supply pipe 22 branches from the first supply pipe 22 and supplies compressed air to a second inner space 152 formed inside the insert member 150. The heat exchanger 23 is installed in the second supply pipe 22 and cools the compressed air supplied through the second supply pipe 22.

이때, 상기 아우터캐비티(132)는, 상기 제1내부공간(151)과 연통된다. 따라서 상기 제1공급배관(21)을 통해 상기 제1내부공간(151)으로 공급된 압축공기는, 상기 아우터캐비티(132)로 공급된 후, 상기 퍼지홀(134)을 통해 인접하는 디스크(12)와 디스크(12) 사이의 공간으로 토출된다. 그리고 상기 이너캐비티(133)에는, 상기 인서트부재(150)가 삽입되어 있으므로, 상기 제2내부공간(152)을 통해 상기 이너캐비티(133)로 공급된 압축공기는, 상기 디스크연통홀(135)을 통해 후단(Rear-stage) 측의 디스크(12) 및 상기 디스크(12)의 외측에 결합된 블레이드(13)로 순차적으로 공급된다.At this time, the outer cavity 132 communicates with the first inner space 151. Therefore, compressed air supplied to the first inner space 151 through the first supply pipe 21 is supplied to the outer cavity 132 and then the adjacent disk 12 through the purge hole 134 ) And the disk 12. And since the insert member 150 is inserted in the inner cavity 133, the compressed air supplied to the inner cavity 133 through the second inner space 152 is, the disk communication hole 135 Through the rear-stage (Rear-stage) side of the disk 12 and the blade 13 coupled to the outside of the disk 12 is sequentially supplied.

이와 같은 본 발명에 따른 터빈 스테이터(100), 터빈(10) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 상기 인서트부재(150)가 베인(120)의 내벽으로부터 이격되도록 베인(120)의 내부에 설치됨으로써, 상기 제1내부공간(151)이 상기 제2내부공간(152)에 대하여 완충지대의 역할을 하도록 할 수 있으며, 상기 제2내부공간(152)을 통해 유동하는 압축공기가 상기 베인(120)의 외부로 유동하는 고온의 연소가스에 의해 가열되지 않도록 할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 터빈 스테이터(100), 터빈(10) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 상기 열교환기(23)에 의해 냉각된 압축공기가, 낮은 온도를 유지한 상태로 상기 이너캐비티(133)로 공급되도록 할 수 있다.According to the turbine stator 100, the turbine 10, and the gas turbine 1 including the same according to the present invention, the insert member 150 is spaced apart from the inner wall of the vane 120. By being installed in, the first inner space 151 can serve as a buffer zone with respect to the second inner space 152, and compressed air flowing through the second inner space 152 is the vane ( 120) can be prevented from being heated by the high-temperature combustion gas flowing to the outside. Therefore, according to the turbine stator 100, the turbine 10 and the gas turbine 1 including the same according to the present invention, the compressed air cooled by the heat exchanger 23 is maintained at a low temperature and the inner It can be supplied to the cavity 133.

도 2 내지 도 4, 도 6을 참조하면, 상기 스월부재(160)는, 상기 디스크연통홀(135)에 설치되며, 상기 케이싱(110)의 원주방향(D)을 따라 휘어지도록 형성된다. 그리고 상기 스월부재(160)는, 상기 이너캐비티(133)로부터 상기 디스크연통홀(135)로 유입되는 압축공기의 흐름에, 상기 케이싱(110)의 원주방향(D)을 따라 스월(Swirl)을 형성한다. 따라서 상기 스월부재(160)는, 상기 디스크연통홀(135)을 통해 후단 측의 디스크(12)로 공급되는 압축공기가 보다 균일하게 혼합되도록 하여, 보다 낮은 온도를 유지한 채 후단으로 공급되도록 할 수 있다.2 to 4 and 6, the swirl member 160 is installed in the disk communication hole 135 and is formed to be bent along the circumferential direction D of the casing 110. And the swirl member 160, the flow of compressed air flowing into the disk communication hole 135 from the inner cavity 133, a swirl along the circumferential direction (D) of the casing (110). To form. Therefore, the swirl member 160 allows the compressed air supplied to the disk 12 at the rear end through the disk communication hole 135 to be more evenly mixed, so that it is supplied to the rear end while maintaining a lower temperature. I can.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 보조하우징(170)은, 상기 씰링하우징(130)의 내측 단부 중, 전단(Front-stage) 측 부위로부터 내측으로 돌출된다. 그리고 상기 로터(11)는, 보조부재(180)를 더 포함한다. 상기 보조부재(180)는, 상기 씰링하우징(130)과 인접하는 상기 디스크(12)의 전단 측의 면에 설치되며, 상기 씰링하우징(130)의 내측에 배치된다. 더욱 상세하게는, 상기 보조부재(180)는, 제1보조부재(181)와 제2보조부재(182)를 포함한다. 상기 제1보조부재(181)는, 상기 보조하우징(170)의 내측에 배치된다. 상기 제2보조부재(182)는, 상기 제1보조부재(181)의 외측 단부 중, 후단(Rear-stage) 측 부위로부터 외측으로 돌출되며, 상기 보조하우징(170)과의 사이에 보조캐비티(183)를 형성한다. 즉, 상기 보조캐비티(183)는, 외측의 상기 씰링하우징(130)과, 내측의 상기 제1보조부재(181)와, 전단 측의 상기 보조하우징(170)과, 후단 측의 상기 제2보조부재(182)에 의해 갇혀진 공간에 형성되는 것이라 할 수 있다. 상기 보조캐비티(183)는, 상기 디스크연통홀(135)과 연통된다. 상기 제2보조부재(182)에는, 보조연통홀(184)이 형성된다. 상기 보조연통홀(184)는, 일단이 상기 보조캐비티(183)와 연통되고, 타단이 후단 측에 배치된 디스크(12)의 내부와 연통된다.Referring to FIGS. 2 and 3, the auxiliary housing 170 protrudes inward from a front-stage side of the inner end of the sealing housing 130. And the rotor 11 further includes an auxiliary member 180. The auxiliary member 180 is installed on a surface of the front end side of the disk 12 adjacent to the sealing housing 130, and is disposed inside the sealing housing 130. In more detail, the auxiliary member 180 includes a first auxiliary member 181 and a second auxiliary member 182. The first auxiliary member 181 is disposed inside the auxiliary housing 170. The second auxiliary member 182 protrudes outward from a rear-stage side of the outer end of the first auxiliary member 181, and the auxiliary cavity ( 183). That is, the auxiliary cavity 183 includes the sealing housing 130 on the outside, the first auxiliary member 181 on the inside, the auxiliary housing 170 on the front side, and the second auxiliary on the rear side. It can be said that it is formed in a space confined by the member 182. The auxiliary cavity 183 communicates with the disk communication hole 135. An auxiliary communication hole 184 is formed in the second auxiliary member 182. The auxiliary communication hole 184 has one end in communication with the auxiliary cavity 183 and the other end in communication with the inside of the disk 12 disposed at the rear end side.

상기 인서트부재(150)의 제2내부공간(152)을 통해 상기 이너캐비티(133)로 공급된 압축공기는, 차례로 상기 디스크연통홀(135), 상기 보조캐비티(183) 및 상기 보조연통홀(184)을 통과하여 후단 측의 디스크(12)로 공급된다. 따라서 본 발명에 따른 터빈 스테이터(100), 터빈(10) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 상기 베인(120)으로 공급된 압축공기를 상기 베인(120)의 후단 측에 배치된 디스크(12)로 공급함으로써, 상기 압축기(2)로부터 추기되어 상기 베인(120)과 터빈 블레이드(13)로 공급되는 압축공기의 공급경로를 일체화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터빈 스테이터(100), 터빈(10) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 상기 열교환기(23) 및 상기 인서트부재(150)에 의해 낮은 온도를 유지한 상태의 압축공기를 그대로 후단 측의 디스크(12)로 공급할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 터빈 스테이터(100), 터빈(10) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 터빈 베인(120)과 터빈 블레이드(13)를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있으며, 가스터빈(1)의 구동효율을 향상시킬 수 있다.The compressed air supplied to the inner cavity 133 through the second inner space 152 of the insert member 150 is, in turn, the disk communication hole 135, the auxiliary cavity 183, and the auxiliary communication hole ( It passes through 184 and is supplied to the disk 12 at the rear end. Therefore, according to the turbine stator 100, the turbine 10 and the gas turbine 1 including the same according to the present invention, the compressed air supplied to the vane 120 is a disk disposed at the rear end of the vane 120 By supplying it to (12), it is possible to integrate a supply path of compressed air that is additionally extracted from the compressor (2) and supplied to the vane 120 and the turbine blade 13. In addition, according to the turbine stator 100, the turbine 10, and the gas turbine 1 including the same according to the present invention, the heat exchanger 23 and the insert member 150 maintain a low temperature. Compressed air can be supplied to the disk 12 at the rear end as it is. Accordingly, according to the turbine stator 100, the turbine 10 and the gas turbine 1 including the same according to the present invention, the turbine vane 120 and the turbine blade 13 can be cooled more efficiently, and the gas turbine The driving efficiency of (1) can be improved.

상기 압축기(2)로부터 추기된 압축공기의 유동경로를 정리하면 다음과 같다.The flow path of compressed air additionally extracted from the compressor 2 is summarized as follows.

상기 압축기(2)로부터 추기되어 상기 제1공급배관(21)으로 공급된 압축공기는, 상기 베인(120)과 상기 인서트부재(150) 사이의 제1내부공간(151)으로 공급된다. 그리고 상기 제1내부공간(151)으로 공급된 압축공기는, 상기 아우터캐비티(132)로 공급된 후, 상기 퍼지홀(134)을 통해 상기 씰링하우징(130)의 전후로 배출된다.Compressed air extracted from the compressor 2 and supplied to the first supply pipe 21 is supplied to the first internal space 151 between the vane 120 and the insert member 150. In addition, the compressed air supplied to the first inner space 151 is supplied to the outer cavity 132 and then discharged before and after the sealing housing 130 through the purge hole 134.

상기 압축기(2)로부터 추기되어 상기 제2공급배관(22)으로 공급된 압축공기는, 상기 열교환기(23)에 의해 냉각된 후 상기 인서트부재(150) 내부의 제2내부공간(152)으로 공급된다. 상기 제2내부공간(152)으로 공급된 압축공기는, 상기 이너캐비티(133)로 공급된 후, 차례로 상기 디스크연통홀(135), 상기 보조캐비티(183) 및 상기 보조연통홀(184)을 거쳐, 후단 측의 디스크(12)로 공급된다.The compressed air extracted from the compressor (2) and supplied to the second supply pipe (22) is cooled by the heat exchanger (23) and then into the second inner space (152) inside the insert member (150). Is supplied. After the compressed air supplied to the second inner space 152 is supplied to the inner cavity 133, the disk communication hole 135, the auxiliary cavity 183, and the auxiliary communication hole 184 are sequentially After that, it is supplied to the disk 12 at the rear end.

1 : 가스터빈 2 : 압축기
3: 연소기 10 : 터빈
11 : 터빈 로터 12 : 터빈 디스크
13 : 터빈 블레이드 20 : 공급수단
100 : 터빈 스테이터 110 : 터빈 케이싱
120 : 터빈 베인 130 : 씰링하우징
140 : 분할부재 150 : 인서트부재
160 : 스월부재 170 : 보조하우징
180 : 보조부재1: gas turbine 2: compressor
3: combustor 10: turbine
11: turbine rotor 12: turbine disk
13: turbine blade 20: supply means
100: turbine stator 110: turbine casing
120: turbine vane 130: sealing housing
140: division member 150: insert member
160: swirl member 170: auxiliary housing
180: auxiliary member

Claims (17)

가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과되는 터빈 스테이터에 있어서,
케이싱;
상기 케이싱의 내주면에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 복수개가 배열되고, 연소가스의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되는 베인;
상기 케이싱의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 베인의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 터빈 디스크와 터빈 디스크의 사이에 배치되고, 상기 베인의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티를 형성하는 씰링하우징;
상기 씰링하우징에 수용되며, 상기 케이싱의 반경방향에 대해 수직이 되도록 배치되고, 상기 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재; 및
상기 베인의 내부에 상기 베인의 내벽과 이격되도록 설치되며, 외측 단부가 압축기와 연통되고 내측 단부가 상기 이너캐비티에 삽입되며, 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 포함하되,
상기 아우터캐비티는, 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간과 연통되며,
상기 씰링하우징은, 인접하는 터빈 디스크 측의 면에 배치되며, 상기 아우터캐비티와 연통되고, 상기 아우터캐비티로 공급된 압축공기가 외부로 토출되는 퍼지홀이 형성된 터빈 스테이터.In the turbine stator, which is cooled by compressed air supplied from the compressor of the gas turbine, and the combustion gas supplied from the combustor of the gas turbine passes inside,
Casing;
A vane installed on the inner circumferential surface of the casing, a plurality of vanes arranged along the circumferential direction of the casing, and arranged in multi-stage along the flow direction of the combustion gas;
A sealing housing installed at an inner end of the vane as a reference to a radial direction of the casing, disposed between an adjacent turbine disk and a turbine disk, and forming a sealing cavity between the inner end of the vane;
A dividing member accommodated in the sealing housing, disposed to be perpendicular to the radial direction of the casing, and dividing the sealing cavity into an outer cavity and an inner cavity; And
An insert member is installed inside the vane to be spaced apart from the inner wall of the vane, the outer end is in communication with the compressor, the inner end is inserted into the inner cavity, and an insert member for supplying compressed air supplied from the compressor to the inner cavity, ,
The outer cavity is in communication with the space between the vane and the insert member,
The sealing housing is disposed on a surface of an adjacent turbine disk, communicates with the outer cavity, and has a purge hole through which compressed air supplied to the outer cavity is discharged to the outside. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 씰링하우징은, 상기 이너캐비티의 내측에 배치되며, 상기 이너캐비티로 유입된 압축공기가 후단(Rear-stage) 측 터빈 디스크로 공급되는 디스크연통홀이 형성된 터빈 스테이터.The method according to claim 1,
The sealing housing is disposed inside the inner cavity, and the turbine stator having a disk communication hole through which compressed air introduced into the inner cavity is supplied to a rear-stage side turbine disk. 청구항 3에 있어서,
상기 디스크연통홀에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 휘어지도록 형성되고, 상기 이너캐비티로부터 상기 디스크연통홀로 유입되는 압축공기의 흐름에 상기 케이싱의 원주방향을 따라 스월(Swirl)을 형성하는 스월부재를 더 포함하는 터빈 스테이터.The method of claim 3,
A swirl installed in the disk communication hole, formed to bend along the circumferential direction of the casing, and forming a swirl along the circumferential direction of the casing in the flow of compressed air flowing into the disk communication hole from the inner cavity The turbine stator further comprising a member. 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과됨에 따라 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈에 있어서,
케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 설치되며 상기 케이싱의 원주방향을 따라 복수개가 배열되고 연소가스의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되는 베인을 포함하는 스테이터; 및
상기 케이싱의 내부에 설치되며 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 설치되며, 인접하는 단의 베인과 베인 사이에 배치되는 블레이드를 포함하는 로터를 포함하되,
상기 스테이터는,
상기 케이싱의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 베인의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 단의 디스크와 디스크 사이에 배치되고, 상기 베인의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티를 형성하는 씰링하우징과,
상기 씰링하우징에 수용되며, 상기 케이싱의 반경방향에 대해 수직이 되도록 배치되고, 상기 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재와,
상기 베인의 내부에 상기 베인의 내벽과 이격되도록 설치되며, 외측 단부가 압축기와 연통되고 내측 단부가 상기 이너캐비티에 삽입되며, 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 더 포함하며,
상기 아우터캐비티는, 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간과 연통되며,
상기 씰링하우징은, 인접하는 상기 디스크 측의 면에 형성되며, 상기 아우터캐비티와 연통되고, 상기 아우터캐비티로 공급된 압축공기가 외부로 토출되는 퍼지홀이 형성된 터빈.In a turbine that is cooled by compressed air supplied from a compressor of a gas turbine and generates power for power generation as the combustion gas supplied from the combustor of the gas turbine passes inside,
A casing and a stator installed on the inner circumferential surface of the casing and including a plurality of vanes arranged along the circumferential direction of the casing and arranged in a multi-stage along the flow direction of the combustion gas; And
A disk installed inside the casing and arranged in multiple stages along the flow direction of the combustion gas, and a rotor installed on the outer circumferential surface of the disk and including a blade disposed between the vanes and the vanes of adjacent stages,
The stator,
A sealing housing that is installed at an inner end of the vane as a reference to the radial direction of the casing, is disposed between the disk and the disk of an adjacent stage, and forms a sealing cavity between the inner end of the vane;
A dividing member accommodated in the sealing housing, disposed to be perpendicular to the radial direction of the casing, and dividing the sealing cavity into an outer cavity and an inner cavity,
An insert member is installed inside the vane to be spaced apart from the inner wall of the vane, the outer end is in communication with the compressor, the inner end is inserted into the inner cavity, and an insert member for supplying compressed air supplied from the compressor to the inner cavity. And
The outer cavity is in communication with the space between the vane and the insert member,
The sealing housing is formed on a surface of the adjacent disk, communicates with the outer cavity, and has a purge hole through which compressed air supplied to the outer cavity is discharged to the outside. 삭제delete 청구항 5에 있어서,
상기 씰링하우징은, 상기 이너캐비티의 내측에 형성되며, 상기 이너캐비티로 유입된 압축공기가 후단(Rear-stage) 측 터빈 디스크로 공급되는 디스크연통홀이 형성된 터빈.The method of claim 5,
The sealing housing is formed inside the inner cavity, and a disk communication hole is formed through which compressed air introduced into the inner cavity is supplied to a rear-stage side turbine disk. 청구항 7에 있어서,
상기 스테이터는,
상기 디스크연통홀에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 휘어지도록 형성되고, 상기 이너캐비티로부터 상기 디스크연통홀로 유입되는 압축공기의 흐름에 상기 케이싱의 원주방향을 따라 스월(Swirl)을 형성하는 스월부재를 더 포함하는 터빈.The method of claim 7,
The stator,
A swirl installed in the disk communication hole, formed to bend along the circumferential direction of the casing, and forming a swirl along the circumferential direction of the casing in the flow of compressed air flowing into the disk communication hole from the inner cavity The turbine further comprising a member. 청구항 7에 있어서,
상기 로터는,
상기 디스크의 전단(Front-stage) 측의 면에 설치되며, 상기 씰링하우징의 내측에 배치되고, 일단이 상기 디스크연통홀과 연통되고 타단이 상기 디스크의 내부와 연통되는 보조연통홀이 형성된 보조부재를 더 포함하는 터빈.The method of claim 7,
The rotor,
An auxiliary member that is installed on the front-stage side of the disk, is disposed inside the sealing housing, and has an auxiliary communication hole in which one end communicates with the disk communication hole and the other end communicates with the inside of the disk. Turbine further comprising a. 청구항 9에 있어서,
상기 스테이터는,
상기 씰링하우징의 내측 단부 중, 전단 측 부위로부터 내측으로 돌출되는 보조하우징을 더 포함하며,
상기 보조부재는,
상기 보조하우징의 내측에 배치된 제1보조부재와,
상기 제1보조부재의 외측 단부 중, 후단 측 부위로부터 외측으로 돌출되며, 상기 보조하우징과의 사이에 상기 디스크연통홀과 연통되는 보조캐비티를 형성하는 제2보조부재를 포함하며,
상기 보조연통홀은, 상기 제2보조부재에 형성되며, 일단이 상기 보조캐비티와 연통되는 터빈.The method of claim 9,
The stator,
Of the inner end of the sealing housing, further comprising an auxiliary housing protruding inward from the front end portion,
The auxiliary member,
A first auxiliary member disposed inside the auxiliary housing,
A second auxiliary member protruding outward from a rear end side of the outer end of the first auxiliary member and forming an auxiliary cavity communicating with the disk communication hole between the auxiliary housing,
The auxiliary communication hole is formed in the second auxiliary member, and one end is in communication with the auxiliary cavity. 외부로부터 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기;
상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합하여 연소시키는 연소기;
상기 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되며, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스가 내부로 통과됨에 따라 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈; 및
상기 압축기와 상기 터빈을 연결하며, 상기 압축기로부터 상기 터빈으로 압축공기를 공급하는 공급수단을 포함하되,
상기 터빈은,
케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 설치되며 상기 케이싱의 원주방향을 따라 복수개가 배열되고 연소가스의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되는 베인을 포함하는 스테이터와,
상기 케이싱의 내부에 설치되며 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 설치되며, 인접하는 단의 베인과 베인 사이에 배치되는 블레이드를 포함하는 로터를 포함하며,
상기 스테이터는,
상기 케이싱의 반경방향을 기준으로 하였을 때의 상기 베인의 내측 단부에 설치되며, 인접하는 단의 디스크와 디스크 사이에 배치되고, 상기 베인의 내측 단부와의 사이에 씰링캐비티를 형성하는 씰링하우징과,
상기 씰링하우징에 수용되며, 상기 케이싱의 반경방향에 대해 수직이 되도록 배치되고, 상기 씰링캐비티를 아우터캐비티와 이너캐비티로 분할하는 분할부재와,
상기 베인의 내부에 상기 베인의 내벽과 이격되도록 설치되며, 외측 단부가 압축기와 연통되고 내측 단부가 상기 이너캐비티에 삽입되며, 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 이너캐비티로 공급하는 인서트부재를 더 포함하고,
상기 공급수단은,
상기 압축기로부터 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간으로 압축공기를 공급하는 제1공급배관과,
상기 제1공급배관으로부터 분기되며, 상기 인서트부재의 내부로 압축공기를 공급하는 제2공급배관과,
상기 제2공급배관에 설치되며, 상기 제2공급배관을 통해 공급되는 압축공기를 선택적으로 냉각시키는 열교환기를 포함하는 가스터빈.A compressor that suctions and compresses air from the outside;
A combustor for combusting by mixing compressed air supplied from the compressor with fuel;
A turbine that is cooled by compressed air supplied from the compressor and generates power for generating electric power as the combustion gas supplied from the combustor passes into the interior; And
And a supply means for connecting the compressor and the turbine and supplying compressed air from the compressor to the turbine,
The turbine,
A stator including a casing and vanes installed on the inner circumferential surface of the casing, a plurality of arranged along the circumferential direction of the casing, and disposed in a multi-stage along the flow direction of the combustion gas,
A disk installed inside the casing and disposed in multiple stages along the flow direction of the combustion gas, and a rotor installed on an outer circumferential surface of the disk and including a blade disposed between the vanes and the vanes of adjacent stages,
The stator,
A sealing housing that is installed at an inner end of the vane as a reference to the radial direction of the casing, is disposed between the disk and the disk of an adjacent stage, and forms a sealing cavity between the inner end of the vane;
A dividing member accommodated in the sealing housing, disposed to be perpendicular to the radial direction of the casing, and dividing the sealing cavity into an outer cavity and an inner cavity,
An insert member is installed inside the vane to be spaced apart from the inner wall of the vane, the outer end is in communication with the compressor, the inner end is inserted into the inner cavity, and an insert member for supplying compressed air supplied from the compressor to the inner cavity. and,
The supply means,
A first supply pipe for supplying compressed air from the compressor to the space between the vane and the insert member,
A second supply pipe branching from the first supply pipe and supplying compressed air into the insert member,
A gas turbine installed in the second supply pipe and comprising a heat exchanger for selectively cooling compressed air supplied through the second supply pipe. 청구항 11에 있어서,
상기 아우터캐비티는, 상기 베인과 상기 인서트부재 사이의 공간과 연통되며,
상기 씰링하우징은, 인접하는 상기 디스크 측의 면에 형성되며, 상기 아우터캐비티와 연통되고, 상기 아우터캐비티로 공급된 압축공기가 외부로 토출되는 퍼지홀이 형성된 가스터빈.The method of claim 11,
The outer cavity is in communication with the space between the vane and the insert member,
The sealing housing is formed on a surface of the adjacent disk, communicates with the outer cavity, and has a purge hole through which compressed air supplied to the outer cavity is discharged to the outside. 청구항 11에 있어서,
상기 씰링하우징은, 상기 이너캐비티의 내측에 형성되며, 상기 이너캐비티로 유입된 압축공기가 후단(Rear-stage) 측 터빈 디스크로 공급되는 디스크연통홀이 형성된 가스터빈.The method of claim 11,
The sealing housing is formed inside the inner cavity, and a gas turbine having a disk communication hole through which compressed air introduced into the inner cavity is supplied to a turbine disk at a rear-stage side. 청구항 13에 있어서,
상기 스테이터는,
상기 디스크연통홀에 설치되며, 상기 케이싱의 원주방향을 따라 휘어지도록 형성되고, 상기 이너캐비티로부터 상기 디스크연통홀로 유입되는 압축공기의 흐름에 상기 케이싱의 원주방향을 따라 스월(Swirl)을 형성하는 스월부재를 더 포함하는 가스터빈.The method of claim 13,
The stator,
A swirl installed in the disk communication hole, formed to bend along the circumferential direction of the casing, and forming a swirl along the circumferential direction of the casing in the flow of compressed air flowing into the disk communication hole from the inner cavity Gas turbine further comprising a member. 청구항 13에 있어서,
상기 로터는,
상기 디스크의 전단(Front-stage) 측의 면에 설치되며, 상기 씰링하우징의 내측에 배치되고, 일단이 상기 디스크연통홀과 연통되고 타단이 상기 디스크의 내부와 연통되는 보조연통홀이 형성된 보조부재를 더 포함하는 가스터빈.The method of claim 13,
The rotor,
An auxiliary member that is installed on the front-stage side of the disk, is disposed inside the sealing housing, and has an auxiliary communication hole in which one end communicates with the disk communication hole and the other end communicates with the inside of the disk. Gas turbine further comprising a. 청구항 15에 있어서,
상기 스테이터는,
상기 씰링하우징의 내측 단부 중, 전단 측 부위로부터 내측으로 돌출되는 보조하우징을 더 포함하며,
상기 보조부재는,
상기 보조하우징의 내측에 배치된 제1보조부재와,
상기 제1보조부재의 외측 단부 중, 후단 측 부위로부터 외측으로 돌출되며, 상기 보조하우징과의 사이에 상기 디스크연통홀과 연통되는 보조캐비티를 형성하는 제2보조부재를 포함하며,
상기 보조연통홀은, 상기 제2보조부재에 형성되며, 일단이 상기 보조캐비티와 연통되는 가스터빈.The method of claim 15,
The stator,
Of the inner end of the sealing housing, further comprising an auxiliary housing protruding inward from the front end portion,
The auxiliary member,
A first auxiliary member disposed inside the auxiliary housing,
A second auxiliary member protruding outward from a rear end side of the outer end of the first auxiliary member and forming an auxiliary cavity communicating with the disk communication hole between the auxiliary housing,
The auxiliary communication hole is formed in the second auxiliary member, and one end is in communication with the auxiliary cavity. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0768448A1 (en) * 1995-10-10 1997-04-16 United Technologies Electro Systems, Inc. Cooled turbine vane assembly
KR20110021933A (en) * 2008-06-30 2011-03-04 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 Cooling air supply structure of gas turbine and gas turbine

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