KR20230147523A - 연료 공급관 어셈블리, 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈 - Google Patents

연료 공급관 어셈블리, 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈 Download PDF

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노리히코 모토야마
신야 하시모토
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미츠비시 파워 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐로 필요한 유량의 연료를 공급할 수 있는 연료 공급관 어셈블리를 제공한다.
[해결 수단] 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리는, 가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관 어셈블리에 있어서, 연료 노즐에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관과, 연료 공급관에 연료를 공급하기 위한 연료 배관의 플랜지부와 결합 가능한 제 1 플랜지부와, 가스 터빈 연소기의 톱 햇부와 결합 가능한 제 2 플랜지부를 구비한다. 제 1 플랜지부는 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 직경방향 외측에 돌출되는 돌출부와, 제 1 플랜지부를 축방향으로 관통하는 복수의 제 1 볼트 구멍을 갖는다. 복수의 제 1 볼트 구멍은, 각각, 돌출부의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있다.

Description

연료 공급관 어셈블리, 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈{FUEL SUPPLY PIPE ASSEMBLY, GAS TURBINE COMBUSTOR, AND GAS TURBINE}
본 개시는 연료 공급관 어셈블리, 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈에 관한 것이다.
가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐로부터 연소통 내에 연료를 공급할 수 있는 가스 터빈 연소기가 알려져 있다. 이와 같은 가스 터빈 연소기에서는, 상기 연료 노즐에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관이 가스 터빈 연소기를 차실에 고정하기 위한 장착 링을 관통하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제 2015-210075 호 공보
예를 들면, 상기 연료 공급관의 상류측의 단부에 플랜지부를 마련하고, 연료 공급관에 연료를 공급하기 위한 연료 배관의 플랜지부와 결합하도록 구성한 경우, 연료 공급관의 상류측의 단부의 플랜지부를 장착 링의 관통 구멍에 삽통시킬 필요가 있다. 그 때문에, 장착 링의 관통 구멍의 크기는 연료 공급관의 상류측의 단부의 플랜지부가 삽통 가능한 크기가 아니면 안된다.
상기 연료 노즐에 공급하는 연료의 유량을 확보하는 관점에서 연료 공급관의 직경을 어느 정도 확보할 필요가 있지만, 연료 공급관의 직경을 크게 하면, 연료 공급관의 상류측의 단부의 플랜지부의 직경도 크게 되어 버린다. 그러나, 장착 링의 관통 구멍의 크기는, 장착 링의 장착처인 차실이나 연소통 등의 크기에 의해 제약을 받으므로, 크게 하는 것이 어렵다. 그 때문에, 규격품의 플랜지를 이용하면, 연료 공급관의 직경을 크게 하기 어려워져, 상기 연료 노즐에 공급하는 연료의 유량의 확보가 어렵게 되어 있다.
본 개시의 적어도 일 실시형태는, 상술의 사정을 감안하여, 가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐로 필요한 유량의 연료를 공급 가능한 연료 공급관 어셈블리, 및 이 연료 공급관 어셈블리를 구비하는 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리는,
가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관 어셈블리에 있어서,
상기 연료 노즐에 상기 연료를 공급하기 위한 연료 공급관과,
상기 연료 공급관에 상기 연료를 공급하기 위한 연료 배관의 플랜지부와 결합 가능한 제 1 플랜지부와,
상기 가스 터빈 연소기의 톱 햇부와 결합 가능한 제 2 플랜지부를 구비하고,
상기 제 1 플랜지부는, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 직경방향 외측으로 돌출되는 돌출부와, 상기 제 1 플랜지부를 축방향으로 관통하는 복수의 제 1 볼트 구멍을 가지며,
상기 복수의 제 1 볼트 구멍은, 각각, 상기 돌출부의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있다.
(2) 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 가스 터빈 연소기는,
상기 (1)의 구성의 연료 공급관 어셈블리와,
상기 연소통과,
상기 연료 노즐과,
상기 톱 햇부를 구비하고,
상기 톱 햇부는, 상기 제 1 플랜지부가 상기 축방향으로 통과 가능한 관통 구멍이 형성된 톱 햇 본체를 포함하며,
상기 톱 햇 본체는, 상기 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 상기 관통 구멍의 중심을 향하여 상기 직경방향 내측으로 돌출되는 톱 햇 돌출부와, 상기 톱 햇 본체를 상기 축방향으로 관통하는 복수의 제 3 볼트 구멍을 가지며,
상기 복수의 제 3 볼트 구멍은, 각각, 상기 톱 햇 돌출부의 상기 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있다.
(3) 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 가스 터빈은,
압축기와,
상기 (2)의 구성의 가스 터빈 연소기와,
상기 가스 터빈 연소기로부터의 연소 가스에 의해 구동되도록 구성된 터빈을 구비한다.
본 개시의 적어도 일 실시형태에 의하면, 가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐로 필요한 유량의 연료를 공급할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 가스 터빈의 개략 구성도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 가스 터빈의 연소기 및 터빈의 입구 부분을 도시하는 개략도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 가스 터빈의 연소기의 개략 단면도이다.
도 4a는 연료 공급관 어셈블리의 제 1 플랜지부를 축방향 상류측으로부터 본 도면이다.
도 4b는 연료 공급관 어셈블리의 제 2 플랜지부를 축방향 상류측으로부터 본 도면이다.
도 4c는 축방향 상류측으로부터 보았을 때의 톱 햇부의 플랜지부의 관통 구멍, 및 플랜지부에 마련된 제 3 볼트 구멍을 도시한 도면이다.
도 4d는 도 3에 있어서의 연료 공급관 어셈블리의 제 2 플랜지부의 근방을 확대한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 몇 가지의 실시형태에 대해 설명한다. 단, 실시형태로서 기재되어 있거나 또는 도면에 도시되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 본 개시의 범위를 이것으로 한정하는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
예를 들면, "어느 방향으로", "어느 방향을 따라서", "평행", "직교", "중심", "동심" 혹은 "동축" 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그와 같은 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능을 얻을 수 있는 정도의 각도나 거리를 갖고서 상대적으로 변위하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들면, "동일", "동일하다" 및 "균질" 등의 사물이 동일한 상태인 것을 나타내는 표현은 엄밀하게 동일한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능을 얻을 수 있는 정도의 차이가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들면, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과를 얻을 수 있는 범위에서, 요철부나 면취부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.
한편, 하나의 구성 요소를 "마련하다", "갖추다", "구비하다", "포함하다", 또는, "가진다"라는 표현은 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
우선, 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리의 적용처의 일 예인 가스 터빈에 대해, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 일 실시형태에 따른 가스 터빈의 개략 구성도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 가스 터빈(1)은 압축 공기를 생성하기 위한 압축기(2)와, 압축 공기 및 연료를 이용하여 연소 가스를 발생시키기 위한 가스 터빈 연소기(연소기)(4)와, 연소 가스에 의해 회전 구동되도록 구성된 터빈(6)을 구비한다. 발전용의 가스 터빈(1)의 경우, 터빈(6)에는 도시하지 않은 발전기가 연결된다.
압축기(2)는 압축기 차실(10)측에 고정된 복수의 정익(16)과, 정익(16)에 대해 교대로 배열되도록 로터(8)에 식설된 복수의 동익(18)을 포함한다.
압축기(2)에는, 공기 도입구(12)로부터 취입된 공기가 이송되도록 되어 있으며, 이 공기는, 복수의 정익(16) 및 복수의 동익(18)을 통과하여 압축되는 것에 의해, 고온 고압의 압축 공기가 된다.
연소기(4)에는, 연료와, 압축기(2)에서 생성된 압축 공기가 공급되도록 되어 있으며, 당해 연소기(4)에 있어서 연료가 연소되며, 터빈(6)의 작동 유체인 연소 가스가 생성된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 가스 터빈(1)은 케이싱(20) 내에 로터(8)를 중심으로 하여 둘레방향을 따라서 복수 배치된 연소기(4)를 갖는다.
터빈(6)은 터빈 차실(22)에 의해 형성되는 연소 가스 통로(28)를 가지며, 당해 연소 가스 통로(28)에 마련되는 복수의 정익(24) 및 동익(26)을 포함한다. 터빈(6)의 정익(24) 및 동익(26)은 연소 가스의 흐름에 관하여 연소기(4)의 하류측에 마련되어 있다.
정익(24)은 터빈 차실(22)측에 고정되어 있으며, 로터(8)의 둘레방향을 따라서 배열되는 복수의 정익(24)이 정익렬을 구성하고 있다. 또한, 동익(26)은 로터(8)에 식설되어 있으며, 로터(8)의 둘레방향을 따라서 배열되는 복수의 동익(26)이 동익렬을 구성하고 있다. 정익렬과 동익렬은 로터(8)의 축방향에 있어서 교대로 배열되어 있다.
터빈(6)에서는, 연소 가스 통로(28)에 유입된 연소기(4)로부터의 연소 가스가 복수의 정익(24) 및 복수의 동익(26)을 통과하는 것에 의해, 로터(8)가 축선(O) 주위로 회전 구동되고, 이에 의해 로터(8)에 연결된 발전기가 구동되며, 전력이 생성되도록 되어 있다. 터빈(6)을 구동한 후의 연소 가스는 배기실(30)을 거쳐서 외부로 배출된다.
다음에, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에 대해 설명한다.
도 2는 일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)의 연소기(4) 및 터빈(6)의 입구 부분을 도시하는 개략도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)의 연소기(4)의 개략 단면도이다.
몇 가지의 실시형태에 따른 가스 터빈(1)에서는, 로터(8)를 중심으로 하여 둘레방향으로 복수 배치되는 연소기(4)(도 1 참조)의 각각은, 케이싱(20)에 의해 획정되는 연소기 차실(32)에 마련된 연소통(연소기 라이너)(36)과, 연소통(36) 내에 각각 배치된 제 1 연소 버너(38) 및 제 1 연소 버너(38)를 둘러싸도록 배치된 복수의 제 2 연소 버너(44)를 포함한다. 즉, 연소통(36), 제 1 연소 버너(38) 및 제 2 연소 버너(44)는 케이싱(20)에 수용되어 있다.
연소통(연소기 라이너)(36)은 제 1 연소 버너(38) 및 복수의 제 2 연소 버너(44)의 주위에 배치되는 내통(48)과, 내통(48)의 선단부에 연결된 미통(50)을 갖고 있다. 또한, 내통(48)과 미통(50)은 일체적으로 형성되어 있어도 좋다.
제 1 연소 버너(38)는 연소통(36)의 중심축(C1)의 방향(즉, 연소기(4)의 축방향)을 따라서 배치되어 있으며, 연료를 분사하기 위한 제 1 연료 노즐(40)과, 제 1 연료 노즐(40)을 둘러싸도록 배치된 제 1 버너통(41)을 갖고 있다. 제 1 연료 노즐(40)에는, 제 1 연료 포트(42)를 거쳐서 연료가 공급되도록 되어 있다.
제 2 연소 버너(44)는 연료를 분사하기 위한 제 2 연료 노즐(46)과, 제 2 연료 노즐(46)을 둘러싸도록 배치된 제 2 버너통(47)을 갖고 있다. 제 2 연료 노즐(46)에는, 제 2 연료 포트(43)를 거쳐서 연료가 공급되도록 되어 있다.
연소기(4)는 케이싱(20)의 내부에 있어서, 내통(48)의 외주측에 마련된 외통(52)을 더 포함한다. 내통(48)의 외주측이며, 또한, 외통(52)의 내주측에는, 압축 공기가 흐르는 공기 통로(54)가 형성된다.
압축기(2)(도 1 참조)에서 생성된 압축 공기는 차실 입구(31)를 거쳐서 연소기 차실(32) 내에 공급되고, 상기 압축 공기가 연소용 공기로서, 연소기 차실(32)로부터 공기 통로(54)에 유입되며, 연소기(4)의 축방향에 직교하는 면을 따라서 마련된 벽면부(53)에서 방향 전환되어, 제 1 버너통(41) 및 제 2 버너통(47)에 유입되도록 되어 있다. 그리고, 각 버너통에서는, 연료 노즐로부터 분사되는 연료와 압축 공기(연소용 공기)가 혼합되고, 이 혼합기가 연소통(36)에 유입되며, 착화되고 연소되는 것에 의해, 연소 가스가 발생하도록 되어 있다.
상술의 제 1 연소 버너(38)는 확산 연소 화염을 발생시키기 위한 버너여도 좋으며, 제 2 연소 버너(44)는 예혼합기를 연소시켜, 예혼합 연소 화염을 발생시키기 위한 버너여도 좋다.
즉, 제 2 연소 버너(44)에 있어서, 제 2 연료 포트(43)로부터의 연료와 압축 공기가 예혼합되고, 당해 예혼합기가 스월러(49)에 의해 주로 선회류를 형성하여, 연소통(36)에 유입된다. 또한, 압축 공기와, 제 1 연료 포트(42)를 거쳐서 제 1 연소 버너(38)로부터 분사된 연료가 연소통(36) 내에서 혼합되고 도시하지 않은 착화 수단에 의해 착화되고 연소되어, 연소 가스가 발생한다. 이 때, 연소 가스의 일부가 화염을 따라서 주위로 확산하는 것에 의해, 각 제 2 연소 버너(44)로부터 연소통(36) 내에 유입된 예혼합기가 착화되고 연소된다. 즉, 제 1 연소 버너(38)로부터 분사된 연료에 의한 확산 연소 화염에 의해, 제 2 연소 버너(44)로부터의 예혼합기(예혼합 연료)의 안정 연소를 실행하기 위한 보염을 실행할 수 있다.
이와 같이 하여, 연소기(4)에 있어서 연료의 연소에 의해 발생한 연소 가스는, 미통(50)의 하류 단부에 위치하는 연소기(4)의 출구부(51)를 거쳐서, 터빈(6)에 유입된다.
(제 3 연료 노즐(70))
연소기(4)는 연소통(36)의 측부에 마련된 제 3 연료 노즐(70)을 구비하고 있다. 즉, 제 3 연료 노즐(70)은 연소통(36)의 측부로부터 연소통(36) 내에 연료를 공급하기 위한 연료 노즐이다.
또한, 연소통(36)의 중심축(C1)을 중심으로 하는 둘레방향(즉, 연소기(4)의 둘레방향)을 따라서 복수의 제 3 연료 노즐(70)이 마련되어 있어도 좋다. 제 3 연료 노즐(70)은 예를 들면, 미통(50)에 고정되어 있다.
제 3 연료 노즐(70)로부터 연소통(36) 내에 연료를 분사하면, 연소통(36) 내의 연소 공기와, 분사된 연료가 혼합되어 연소된다. 제 3 연료 노즐(70)로부터 연소통(36) 내에 연료를 분사하는 것에 의해, 제 1 연료 노즐(40) 및 제 2 연료 노즐(46)로부터의 연료가 연소되는 1차 연소 영역의 하류의 이행부 내의 2차 연소 존에 연료를 공급할 수 있다. 이에 의해, 질소산화물(NOx)의 발생을 억제하면서, 연소 효율을 향상할 수 있다.
또한, 연소기(4)는 연소 가스를 바이패스시키기 위한 바이패스관(도시하지 않음) 등의 다른 구성 요소를 구비하고 있어도 좋다.
일 실시형태에 따른 연소기(4)는 제 3 연료 노즐(70)에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관 어셈블리(100)를 구비하고 있다. 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)는 제 3 연료 노즐(70)에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관(101)과, 연료 공급관(101)에 연료를 공급하기 위한 도시하지 않은 연료 배관의 플랜지부와 결합 가능한 제 1 플랜지부(110)와, 연소기(4)의 후술하는 톱 햇부(60)와 결합 가능한 제 2 플랜지부(120)를 구비한다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 제 3 연료 포트(74)이기도 한 제 1 플랜지부(110)를 거쳐서 도시하지 않은 연료 배관으로부터 공급된 연료는 연료 공급관(101) 내를 흘러 제 3 연료 노즐(70)에 공급된다.
일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 하나의 연소기(4)에 대해 하나의 연료 공급관 어셈블리(100)가 마련되어 있다. 또한, 연소기(4)의 둘레방향을 따라서 복수의 제 3 연료 노즐(70)이 마련되어 있는 경우, 하나의 연료 공급관 어셈블리(100)로부터 복수의 제 3 연료 노즐(70)에 연료가 분배되도록 되어 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다.
(톱 햇부(60))
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 일 실시형태에 따른 연소기(4)는 케이싱(20)에 장착된 플랜지부(62)와 플랜지부(62)로부터 연소기(4)의 축방향을 따라서 연장되는 환상의 연장부(64)를 구비하고 있다.
일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 플랜지부(62) 및 연장부(64)로 구성되는 부분은, 그 형상으로부터 톱 햇부(60)라 불리는 일이 있다.
일 실시형태에 따른 톱 햇부(60)는 케이싱(20)에 형성된 연소기 삽통 구멍(20h)을 폐색하도록 마련된 저부 실린더의 부재이다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 플랜지부(62)는 연소기(4)의 직경방향 외측을 향하여 돌출되는 형상을 갖고 있으며, 볼트(59)에 의해, 케이싱(20)에 고정되어 있다. 플랜지부(62)는 톱 햇 본체라고도 칭한다.
연장부(64)는 플랜지부(62)로부터 케이싱(20)의 내부 공간을 향하여 연소기(4)의 축방향을 따라서 연장된 통형상의 형상을 갖고 있다. 일 실시형태에 있어서, 연장부(64)는 케이싱(20)보다 직경방향 내측에 위치하고 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 공기 통로(54)는 연장부(64)에 의해 적어도 부분적으로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 연장부(64)는 공기 통로(54)를 형성하는 공기 통로 형성부(66)(외통(52))를 포함하고 있어도 좋다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)에서는, 외통(52)의 둘레방향의 영역의 내, 로터(8)의 축선(O)을 중심으로 하는 비교적 직경방향 외측에 위치하는 영역에서는, 외통(52)의 외주면(52a)은 연소기 삽통 구멍(20h)의 내주면(20i)으로부터 이격되어 있다. 이에 의해, 일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)에서는, 로터(8)의 축선(O)을 중심으로 하는 비교적 직경방향 외측에 위치하는 영역에 있어서, 외통(52)의 외주면(52a)과 연소기 삽통 구멍(20h)의 내주면(20i) 사이에는, 공소(空所)(33)가 형성되어 있다. 또한, 공소(33)는 케이싱(20)에 의해 획정되는 연소기 차실(32)의 일부이며, 가스 터빈(1)의 운전 중은 압축기(2)(도 1 참조)에서 생성된 압축 공기로 채워진다.
일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)에서는, 연료 공급관 어셈블리(100)의 연료 공급관(101)은 공소(33) 내에 배치된다. 그리고, 연료 공급관 어셈블리(100)는 연소기 차실(32) 내에서 제 2 플랜지부(120)가 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 장착되어 있다.
톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에는, 연소통(36)의 중심축(C1)을 따라서, 플랜지부(62)를 관통하는 관통 구멍(65)이 형성되어 있다. 관통 구멍(65)에는, 연료 공급관(101)이 삽통되어 있다.
또한, 공소(33) 내의 압축 공기가 관통 구멍(65)으로부터 케이싱(20)의 외부에 누설되는 것을 방지하기 위해, 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 2 플랜지부(120)는 케이싱(20)의 내측으로부터, 즉, 연소통(36)의 축방향 하류측으로부터 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 접촉하며 관통 구멍(65)을 폐색하고 있다. 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 2 플랜지부(120)는 후술하는 바와 같이, 연료 공급관(101)의 중심축(C2)을 중심으로 하는 둘레방향의 복수 개소에서 볼트(151)에 의해 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 고정되어 있다.
이하의 설명에서는, 연료 공급관 어셈블리(100)에 관한 것이며, 연료 공급관(101)의 중심축(C2)의 연장방향인 연료 공급관(101)의 축방향을 간략히 축방향이라고도 칭한다. 마찬가지로, 이하의 설명에서는, 연료 공급관 어셈블리(100)에 관한 것이며, 중심축(C2)을 중심으로 하는 둘레방향인 연료 공급관(101)의 둘레방향을 간략히 둘레방향이라고도 칭하며, 중심축(C2)을 중심으로 하는 직경방향인 연료 공급관(101)의 직경방향을 간략히 직경방향이라고도 칭한다.
또한, 연료 공급관(101)의 적어도 일부의 영역에서는, 연료 공급관(101)의 중심축(C2)은 연소통(36)의 중심축(C1)과 평행이다.
연료 공급관(101)의 축방향의 내, 연료 공급관(101) 내를 흐르는 연료의 흐름의 상류측을 축방향의 상류측으로 하고, 연료 공급관(101) 내를 흐르는 연료의 흐름의 하류측을 축방향의 하류측으로 한다.
도 4a는 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 1 플랜지부(110)를 축방향 상류측에서 본 도면이며, 도 3의 A-A 화살표에서 본 도면에 상당하는 도면이다. 또한, 도 4a에서는 축방향 상류측으로부터 보았을 때의 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)의 관통 구멍(65), 및 플랜지부(62)에 마련된 후술하는 제 3 볼트 구멍(68)을 이점쇄선으로 나타내고 있다.
도 4b는 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 2 플랜지부(120)를 축방향 상류측으로부터 본 도면이며, 도 3의 B 화살표로 본 도면에 상당하는 도면이다. 또한 도 4b에서는 축방향으로부터 보았을 때의 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)의 관통 구멍(65), 및 축방향으로부터 보았을 때의 제 1 플랜지부(110)의 형상을 이점쇄선으로 나타내고 있다.
도 4c는 축방향 상류측으로부터 보았을 때의 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)의 관통 구멍(65), 및 플랜지부(62)에 마련된 제 3 볼트 구멍(68)을 도시한 도면이며, 도 3의 C 화살표로 본 도면에 상당하는 도면이다.
도 4d는 도 3에 있어서의 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 2 플랜지부(120)의 근방을 확대한 도면이다.
(제 1 플랜지부(110) 및 제 2 플랜지부(120)와 플랜지부(62)의 관계에 대해)
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 연소기(4)의 톱 햇부(60)를 케이싱(20)에 장착할 때에, 톱 햇부(60)에 마련한 관통 구멍(65)에 제 1 플랜지부(110)를 삽통시켜 통과시킬 필요가 있다. 그 때문에, 톱 햇부(60)에 마련한 관통 구멍(65)의 크기는 제 1 플랜지부(110)가 삽통 가능한 크기가 아니면 안된다.
제 3 연료 노즐(70)에 공급하는 연료의 유량을 확보하는 관점에서 연료 공급관(101)의 직경을 어느 정도 확보할 필요가 있지만, 연료 공급관(101)의 직경을 크게 하면, 제 1 플랜지부(110)의 직경도 커져 버린다.
그러나, 톱 햇부(60)의 관통 구멍(65)의 크기는, 톱 햇부(60)의 장착처인 케이싱(20)의 위치나, 공소(33)에 대한 직경방향의 크기 등에 의해 제약을 받기 때문에, 크게 하는 것이 어렵다. 그 때문에, 제 1 플랜지부(110)에 규격품의 플랜지를 이용하면, 연료 공급관(101)의 직경을 크게 하기 어려워져, 제 3 연료 노즐(70)에 공급하는 연료의 유량의 확보가 어려워진다.
또한, 상술한 바와 같이, 케이싱(20)의 외부에 누설되는 것을 방지하기 위해, 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)와 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 2 플랜지부(120)가 복수의 볼트(151)에 의해 결합된다. 그러나, 볼트(151)를 장착하기 위한 복수의 볼트 구멍(제 3 볼트 구멍(68))의 피치 원 직경(PCD3)은 관통 구멍(65)의 경우와 동일한 제약을 받기 때문에, 크게 하는 것이 어렵다.
즉, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 제 3 연료 노즐(70)에서 필요한 연료 유량을 확보하기 위한 연료 공급관(101)의 직경을 크게 하기 위해, 제 1 플랜지부(110)의 볼트 구멍(제 1 볼트 구멍)(112)의 피치 원 직경(PCD1)을 크게 하는 것이 바람직하지만, 상술한 바와 같이, 제 1 플랜지부(110)의 직경을 크게 하기 어려운 사정이 있다.
또한, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 상술한 바와 같이, 볼트(151)를 장착하기 위한 복수의 제 3 볼트 구멍(68)의 피치 원 직경(PCD3)을 크게 하기 어려운 사정이 있다.
그래서, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 도 4a 내지 도 4c에 도시하는 바와 같이, 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 1 플랜지부(110)에, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 직경방향 외측으로 돌출되는 돌출부(111)를 마련했다.
제 1 플랜지부(110)에는, 연료 공급관(101)에 연료를 공급하기 위한 도시하지 않은 연료 배관의 플랜지부와 도시하지 않은 볼트로 결합하기 위해, 제 1 플랜지부(110)를 축방향으로 관통하는 복수의 제 1 볼트 구멍(112)이 둘레방향으로 간격을 두고 마련되어 있다. 그래서, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 도 4a 내지 도 4c에 도시하는 바와 같이, 복수의 제 1 볼트 구멍(112)을 각각, 돌출부(111)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성했다.
도 4a에 도시하는 바와 같이, 돌출부(111)는, 직경방향으로 방사상으로 돌출되어 있다. 그 때문에, 축방향으로부터 보았을 때에, 제 1 플랜지부(110)는, 돌출부(111)가 직경방향 외측으로 꽃잎형상으로 돌출된 꽃잎형상(둘레방향으로 배치된 복수의 꽃잎이 방사상으로 돌출되어 있는 형상)을 갖고 있다.
또한, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 1 플랜지부(110)가 통과 가능한 정도로 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)의 관통 구멍(65)의 크기를 작게 하기 위해, 축방향으로부터 보았을 때의 관통 구멍(65)의 형상을 제 1 플랜지부(110)와 동일한 꽃잎형상으로 했다. 즉, 플랜지부(62)는 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 관통 구멍(65)의 중심을 향하여 직경방향 내측으로 돌출되는 톱 햇 돌출부(67)를 갖는다.
플랜지부(62)에는, 볼트(151)를 장착하기 위한 제 3 볼트 구멍(68)이 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 그래서, 일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 도 4a 및 도 4c에 도시하는 바와 같이, 복수의 제 3 볼트 구멍(68)을 각각, 톱 햇 돌출부(67)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성했다.
복수의 제 3 볼트 구멍(68)에는, 볼트(151)가 삽통된다.
연료 공급관 어셈블리(100)의 제 1 플랜지부(110)는 둘레방향으로 이웃하는 2개의 돌출부(111) 사이에 형성되어 있고, 직경방향 내측으로 오목하게 되어 있으며, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있는 오목부(113)를 갖는다. 제 1 플랜지부(110)에서는, 제 1 플랜지부(110)가 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)의 관통 구멍(65)을 통과할 때, 플랜지부(62)의 톱 햇 돌출부(67)와 간섭하지 않도록, 톱 햇 돌출부(67)보다 직경방향 내측을 통과하도록, 오목부(113)를 형성하는 제 1 플랜지부(110)의 외연의 형상, 제 1 플랜지부(110)의 직경방향의 치수, 및 오목부(113)의 둘레방향의 배치 위치가 설정되어 있다. 즉, 오목부(113)의 둘레방향의 배치 위치는, 플랜지부(62)의 톱 햇 돌출부(67)의 둘레방향의 배치 위치와 동일한 위치가 되도록 설정되어 있다.
톱 햇부(60)의 플랜지부(62)는 둘레방향으로 이웃하는 2개의 톱 햇 돌출부(67) 사이에 형성되어 있고, 직경방향 외측으로 오목하게 되어 있으며, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있는 톱 햇 오목부(69)를 갖는다. 톱 햇부(60)에서는, 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 1 플랜지부(110)가 관통 구멍(65)을 통과할 때, 제 1 플랜지부(110)의 돌출부(111)와 간섭하지 않도록, 톱 햇 오목부(69)를 형성하는 관통 구멍(65)의 외연의 형상, 관통 구멍(65)의 직경방향의 치수, 및 톱 햇 오목부(69)의 둘레방향의 배치 위치가 설정되어 있다. 즉, 톱 햇 오목부(69)의 둘레방향의 배치 위치는, 제 1 플랜지부(110)의 돌출부(111)의 둘레방향의 배치 위치와 동일한 위치가 되도록 설정되어 있다.
도 3 및 도 4d에 도시하는 바와 같이, 연료 공급관 어셈블리(100)의 제 2 플랜지부(120)는, 제 1 플랜지부(110)보다 축방향의 하류측에 있어서, 축방향으로 연장되는 연료 공급관(101)이 관통하도록 마련되어 있다. 제 2 플랜지부(120)에는, 제 2 플랜지부(120)를 축방향으로 관통하는 복수의 제 2 볼트 구멍(122)이 둘레방향으로 간격을 두고 마련되어 있다.
복수의 제 2 볼트 구멍(122)의 피치 원 직경(PCD2)은 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)의 복수의 제 3 볼트 구멍(68)의 피치 원 직경(PCD3)과 동일하다. 또한, 복수의 제 2 볼트 구멍(122)의 둘레방향의 배치 위치는 제 3 볼트 구멍(68)의 둘레방향의 배치 위치와 동일하다. 즉, 축방향으로부터 보았을 때에, 복수의 제 2 볼트 구멍(122)의 중심 위치와 제 3 볼트 구멍(68)의 중심 위치는 동일한 위치가 된다.
제 2 플랜지부(120)는 원반형상의 판 플랜지이며, 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 있어서의 톱 햇 오목부(69)의 저부, 즉, 관통 구멍(65)에 있어서 가장 직경이 큰 부분보다 큰 외경을 갖는다.
복수의 제 2 볼트 구멍(122)에는, 볼트(151)의 수나사부와 나사결합 가능한 암나사부가 형성되어 있다.
상술한 바와 같이, 제 2 플랜지부(120)는, 축방향의 하류측으로부터 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 접촉하여 관통 구멍(65)을 폐색하고 있다. 제 2 플랜지부(120)는, 볼트(151)에 의해 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 고정되어 있다.
이와 같이, 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 제 1 플랜지부(110)에 복수의 돌출부(111)를 마련하는 동시에, 복수의 제 1 볼트 구멍(112)을 각각, 돌출부(111)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성하는 것에 의해, 돌출부(111) 이외의 제 1 플랜지부(110)의 크기가 커지는 것을 억제하면서, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정할 수 있다. 이에 의해, 연료 공급관(101)의 직경의 크기를 확보하고, 제 3 연료 노즐(70)에 공급하는 연료의 유량을 확보할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)에 복수의 톱 햇 돌출부(67)를 마련하는 동시에, 복수의 제 3 볼트 구멍(68)을 각각, 톱 햇 돌출부(67)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성함으로써, 제 3 볼트 구멍(68)의 위치를 비교적 직경방향 내측에 설정할 수 있다. 이에 의해, 플랜지부(62)의 관통 구멍(65)의 크기가 톱 햇부(60)의 설치처인 케이싱(20)의 위치나, 공소(33)에 대한 직경방향의 크기 등에 의해 제약을 받는 경우여도 제 3 볼트 구멍(68)을 마련하기 쉬워진다.
일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)에서는, 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)를 구비하므로, 연료 공급관(101)의 직경의 크기를 확보하고, 제 3 연료 노즐(70)에 공급하는 연료의 유량을 확보할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 1 볼트 구멍(112)에 외접하는 가상 외접원(VC1)의 크기는, 복수의 오목부(113)에 있어서, 가장 직경방향 내측의 위치에 대해 축방향으로부터 보았을 때에 내접하는 가상 내접원(VI1)의 크기보다 크면 좋다.
이에 의해, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정할 수 있다. 또한, 제 1 플랜지부(110)의 오목부(113)의 둘레방향 위치에 제 2 플랜지부(120)의 제 2 볼트 구멍(122)을 배치하면, 제 2 볼트 구멍(122)의 피치 원 직경(PCD2)을 비교적 작게 할 수 있다. 이에 의해 톱 햇부(60)의 크기를 그다지 크게 할 수 없어도, 제 2 플랜지부(120)를 톱 햇부(60)에 장착할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 복수의 제 1 볼트 구멍(112)의 중심을 통하는 가상 원의 크기, 즉 제 1 볼트 구멍(112)의 피치 원 직경(PCD1)은 상기 가상 내접원(VI1)의 크기와 동일하거나, 당해 가상 내접원(VI1)의 크기보다 커도 좋다.
이에 의해, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 더욱 직경방향 외측에 설정할 수 있다. 또한, 제 1 플랜지부(110)의 오목부(113)의 둘레방향 위치에 제 2 플랜지부(120)의 제 2 볼트 구멍(122)을 배치하면, 이 제 2 볼트 구멍(122)의 피치 원 직경(PCD2)을 더욱 작게 할 수 있다. 이에 의해 톱 햇부(60)의 크기를 그다지 크게 할 수 없어도, 제 2 플랜지부(120)를 톱 햇부(60)에 장착할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 도 4b 및 도 4d에 도시하는 바와 같이, 제 2 플랜지부(120)는 제 2 플랜지부(120)를 축방향으로 관통하는 복수의 제 2 볼트 구멍(122)을 가지면 좋다.
이에 의해, 복수의 제 2 볼트 구멍(122)에 삽통되는 볼트(151)에 의해, 제 2 플랜지부(120)를 연소기(4)의 톱 햇부(60)에 고정할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 2 볼트 구멍(122)에 내접하는 가상 내접원(VI2)의 크기는 축방향으로부터 보았을 때에 돌출부(111)에 외접하는 가상 외접원(VC2)의 크기보다 작으면 좋다.
또한 도 4b에서는, 가상 내접원(VI2)은 각각의 제 2 볼트 구멍(122)에 형성된 암나사부의 내경에 대한 내접원으로 하여 도시하고 있지만, 당해 암나사부의 골직경에 대한 내접원이어도 좋으며, 유효 직경에 대한 내접원이어도 좋다.
이에 의해, 제 2 플랜지부(120)의 직경이 커지는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 복수의 제 2 볼트 구멍(122)의 중심을 통하는 가상 원의 크기, 즉 제 2 볼트 구멍(122)의 피치 원 직경(PCD2)은 축방향으로부터 보았을 때에 돌출부(111)에 외접하는 가상 외접원(VC2)의 크기보다 작으면 좋다.
이에 의해, 제 2 플랜지부(120)의 직경이 커지는 것을 더 억제할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)에서는, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 2 볼트 구멍(122)에 내접하는 가상 내접원(VI2)의 크기는 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 1 볼트 구멍에 외접하는 가상 외접원(VC3)의 크기보다 작으면 좋다.
이에 의해, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정하면서, 제 2 플랜지부(120)의 직경이 커지는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태에 따른 연소기(4)에서는, 도 3 및 도 4d에 도시하는 바와 같이, 제 2 플랜지부(120)는, 연료 공급관(101)의 축방향 상류측의 면(123)에서 톱 햇부(60)의 플랜지부(62)와 접촉하고, 제 2 볼트 구멍(122)과 제 3 볼트 구멍(68)에 삽통된 볼트(151)에 의해 플랜지부(62)에 고정되어 있으면 좋다.
이에 의해, 플랜지부(62)의 관통 구멍(65)의 크기가 톱 햇부(60)의 장착처인 케이싱(20)의 위치나, 공소(33)에 대한 직경방향의 크기 등에 의해 제약을 받는 경우여도 제 2 플랜지부(120)를 플랜지부(62)에 장착할 수 있다. 또한, 상기의 구성에 의하면, 플랜지부(62)의 관통 구멍(65)을 제 2 플랜지부(120)로 폐색할 수 있다. 이에 의해, 연소기 차실(32) 내의 압축 공기가 관통 구멍(65)으로부터 연소기 차실(32)의 외부에 누출되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시는 상술한 실시형태로 한정되는 일은 없으며, 상술한 실시형태에 변형을 더한 형태나, 이들 형태를 적절히 조합한 형태도 포함한다.
상기 각 실시형태에 기재의 내용은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
(1) 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 연료 공급관 어셈블리(100)는, 가스 터빈 연소기(연소기(4))의 연소통(36)의 측부에 마련된 연료 노즐(제 3 연료 노즐(70))에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관 어셈블리(100)에 있어서, 연료 노즐(제 3 연료 노즐(70))에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관(101)과, 연료 공급관(101)에 연료를 공급하기 위한 연료 배관의 플랜지부와 결합 가능한 제 1 플랜지부(110)와, 가스 터빈 연소기(연소기(4))의 톱 햇부(60)와 결합 가능한 제 2 플랜지부(120)를 구비한다. 제 1 플랜지부(110)는, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 직경방향 외측으로 돌출되는 돌출부(111)와, 제 1 플랜지부(110)를 축방향으로 관통하는 복수의 제 1 볼트 구멍(112)을 갖는다. 복수의 제 1 볼트 구멍(112)은 각각, 돌출부(111)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있다.
상기 (1)의 구성에 의하면, 복수의 제 1 볼트 구멍(112)의 각각이 돌출부(111)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되므로, 돌출부(111) 이외의 제 1 플랜지부(110)의 크기가 커지는 것을 억제하면서, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정할 수 있다. 이에 의해, 연료 공급관(101)의 직경의 크기를 확보하고, 상기 연료 노즐(제 3 연료 노즐(70))에 공급하는 연료의 유량을 확보할 수 있다.
(2) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서, 제 1 플랜지부(110)는, 둘레방향으로 이웃하는 2개의 돌출부(111) 사이에 형성되어 있으며, 직경방향 내측으로 오목하게 되어 있으며, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있는 오목부(113)를 가지면 좋다. 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 1 볼트 구멍(112)에 외접하는 가상 외접원(VC1)의 크기는, 복수의 오목부(113)에 있어서 가장 직경방향 내측의 위치에 대해 축방향으로부터 보았을 때에 내접하는 가상 내접원(VI1)의 크기보다 크면 좋다.
상기 (2)의 구성에 의하면, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정할 수 있다.
(3) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (2)의 구성에 있어서, 복수의 제 1 볼트 구멍(112)의 중심을 통하는 가상 원의 크기(피치 원 직경(PCD1))는 상기 가상 내접원(VI1)의 크기와 동일하거나, 당해 가상 내접원의 크기보다 커도 좋다.
상기 (3)의 구성에 의하면, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 더욱 직경방향 외측에 정할 수 있다.
(4) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 제 2 플랜지부(120)는 제 2 플랜지부(120)를 축방향으로 관통하는 복수의 제 2 볼트 구멍(122)을 가지면 좋다.
상기 (4)의 구성에 의하면, 복수의 제 2 볼트 구멍(122)에 삽통되는 볼트(151)에 의해, 제 2 플랜지부(120)를 가스 터빈 연소기(연소기(4))의 톱 햇부(60)에 고정할 수 있다.
(5) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (4)의 구성에 있어서, 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 2 볼트 구멍(122)에 내접하는 가상 내접원(VI2)의 크기는 축방향으로부터 보았을 때에 돌출부(111)에 외접하는 가상 외접원(VC2)의 크기보다 작으면 좋다.
상기 (5)의 구성에 의하면, 제 2 플랜지부(120)의 직경이 커지는 것을 억제할 수 있다.
(6) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (5)의 구성에 있어서, 복수의 제 2 볼트 구멍(122)의 중심을 통하는 가상 원의 크기(피치 원 직경(PCD2))는 축방향으로부터 보았을 때에 돌출부(111)에 외접하는 가상 외접원(VC2)의 크기보다 작으면 좋다.
상기 (6)의 구성에 의하면, 제 2 플랜지부(120)의 직경이 커지는 것을 더 억제할 수 있다.
(7) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 2 볼트 구멍(122)에 내접하는 가상 내접원(VI2)의 크기는 축방향으로부터 보았을 때에 복수의 제 1 볼트 구멍(112)에 외접하는 가상 외접원(VC3)의 크기보다 작으면 좋다.
상기 (7)의 구성에 의하면, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정하면서, 제 2 플랜지부(120)의 직경이 커지는 것을 억제할 수 있다.
(8) 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 가스 터빈 연소기는,
상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 구성의 연료 공급관 어셈블리(100)와, 상기 연소통(36)과, 상기 연료 노즐(제 3 연료 노즐(70))과, 상기 톱 햇부(60)를 구비한다. 톱 햇부(60)는 제 1 플랜지부(110)가 축방향으로 통과 가능한 관통 구멍이 형성된 톱 햇 본체(플랜지부(62))를 포함한다. 톱 햇 본체(플랜지부(62))는, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 관통 구멍(65)의 중심을 향하여 직경방향 내측으로 돌출되는 톱 햇 돌출부(67)와, 톱 햇 본체(플랜지부(62))를 축방향으로 관통하는 복수의 제 3 볼트 구멍(68)을 갖는다. 복수의 제 3 볼트 구멍(68)은, 각각, 톱 햇 돌출부(67)의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있다.
상기 (8)의 구성에 의하면, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 구성의 연료 공급관 어셈블리(100)를 구비하므로, 돌출부(111) 이외의 제 1 플랜지부(110)의 크기가 커지는 것을 억제하면서, 제 1 볼트 구멍(112)의 위치를 비교적 직경방향 외측에 설정할 수 있다. 이에 의해, 연료 공급관(101)의 직경의 크기를 확보하고, 상기 연료 노즐(제 3 연료 노즐(70))에 공급하는 연료의 유량을 확보할 수 있다.
또한, 상기 (8)의 구성에 의하면, 제 3 볼트 구멍(68)의 위치를 비교적 직경방향 내측에 설정할 수 있다. 이에 의해, 톱 햇 본체(플랜지부(62))의 관통 구멍(65)의 크기가 제약을 받는 경우여도 제 3 볼트 구멍(68)을 마련하기 쉬워진다.
(9) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (8)의 구성에 있어서, 제 2 플랜지부(120)는 제 2 플랜지부(120)를 축방향으로 관통하는 복수의 제 2 볼트 구멍(122)을 갖고 있으면 좋다. 제 2 플랜지부(120)는 연료 공급관(101)의 상류측의 면(123)에서 톱 햇 본체(플랜지부(62))와 접촉하고, 제 2 볼트 구멍(122)과 제 3 볼트 구멍(68)에 삽통된 결합 볼트(볼트(151))에 의해 톱 햇 본체(플랜지부(62))에 고정되어 있으면 좋다.
상기 (9)의 구성에 의하면, 톱 햇 본체(플랜지부(62))의 관통 구멍(65)의 크기가 제약을 받는 경우여도 제 2 플랜지부(120)를 톱 햇 본체(플랜지부(62))에 장착할 수 있다. 또한, 상기 (9)의 구성에 의하면, 톱 햇 본체(플랜지부(62))의 관통 구멍(65)을 제 2 플랜지부(120)로 폐색할 수 있다. 이에 의해, 연소기 차실(32) 내의 압축 공기가 관통 구멍으로부터 연소기 차실(32)의 외부에 누출되는 것을 방지할 수 있다.
(10) 본 개시의 적어도 일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)은 압축기(2)와, 상기 (8) 또는 (9)의 구성의 가스 터빈 연소기(연소기(4))와, 가스 터빈 연소기(연소기(4))로부터의 연소 가스에 의해 구동되도록 구성된 터빈(6)을 구비한다.
상기 (10)의 구성에 의하면, 연료 공급관(101)의 직경의 크기를 확보하고, 상기 연료 노즐(제 3 연료 노즐(70))에 공급하는 연료의 유량을 확보할 수 있다.
1: 가스 터빈 2: 압축기
4: 연소기(가스 터빈 연소기) 20: 케이싱
32: 연소기 차실 33: 공소
40: 제 1 연료 노즐 60: 톱 햇부
62: 플랜지부(톱 햇 본체) 65: 관통 구멍
67: 톱 햇 돌출부 68: 제 3 볼트 구멍
69: 톱 햇 오목부 46: 제 2 연료 노즐
70: 제 3 연료 노즐 100: 연료 공급관 어셈블리
101: 연료 공급관 110: 제 1 플랜지부
111: 돌출부 112: 제 1 볼트 구멍
113: 오목부 120: 제 2 플랜지부
122: 제 2 볼트 구멍

Claims (10)

  1. 가스 터빈 연소기의 연소통의 측부에 마련된 연료 노즐에 연료를 공급하기 위한 연료 공급관 어셈블리에 있어서,
    상기 연료 노즐에 상기 연료를 공급하기 위한 연료 공급관과,
    상기 연료 공급관에 상기 연료를 공급하기 위한 연료 배관의 플랜지부와 결합 가능한 제 1 플랜지부와,
    상기 가스 터빈 연소기의 톱 햇부와 결합 가능한 제 2 플랜지부를 구비하고,
    상기 제 1 플랜지부는, 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 직경방향 외측으로 돌출되는 돌출부와, 상기 제 1 플랜지부를 축방향으로 관통하는 복수의 제 1 볼트 구멍을 가지며,
    상기 복수의 제 1 볼트 구멍은, 각각, 상기 돌출부의 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있는
    연료 공급관 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플랜지부는, 상기 둘레방향으로 이웃하는 2개의 돌출부 사이에 형성되어 있고, 직경방향 내측으로 오목하게 되어 있으며, 상기 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있는 오목부를 가지며,
    상기 축방향으로부터 보았을 때에 상기 복수의 제 1 볼트 구멍에 외접하는 가상 외접원의 크기는 상기 복수의 오목부에 있어서 가장 상기 직경방향 내측의 위치에 대해 상기 축방향으로부터 보았을 때에 내접하는 가상 내접원의 크기보다 큰
    연료 공급관 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 볼트 구멍의 중심을 통하는 가상 원의 크기는 상기 가상 내접원의 크기와 동일하거나, 상기 가상 내접원의 크기보다 큰
    연료 공급관 어셈블리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 플랜지부는 상기 제 2 플랜지부를 상기 축방향으로 관통하는 복수의 제 2 볼트 구멍을 갖는
    연료 공급관 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 축방향으로부터 보았을 때에 상기 복수의 제 2 볼트 구멍에 내접하는 가상 내접원의 크기는 상기 축방향으로부터 보았을 때에 상기 돌출부에 외접하는 가상 외접원의 크기보다 작은
    연료 공급관 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 볼트 구멍의 중심을 통하는 가상 원의 크기는 상기 축방향으로부터 보았을 때에 상기 돌출부에 외접하는 가상 외접원의 크기보다 작은
    연료 공급관 어셈블리.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 축방향으로부터 보았을 때에 상기 복수의 제 2 볼트 구멍에 내접하는 가상 내접원의 크기는 상기 축방향으로부터 보았을 때에 상기 복수의 제 1 볼트 구멍에 외접하는 가상 외접원의 크기보다 작은
    연료 공급관 어셈블리.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 연료 공급관 어셈블리와,
    상기 연소통과,
    상기 연료 노즐과,
    상기 톱 햇부를 구비하고,
    상기 톱 햇부는 상기 제 1 플랜지부가 상기 축방향으로 통과 가능한 관통 구멍이 형성된 톱 햇 본체를 포함하며,
    상기 톱 햇 본체는, 상기 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 상기 관통 구멍의 중심을 향하여 상기 직경방향 내측으로 돌출되는 톱 햇 돌출부와, 상기 톱 햇 본체를 상기 축방향으로 관통하는 복수의 제 3 볼트 구멍을 가지며,
    상기 복수의 제 3 볼트 구멍은, 각각, 상기 톱 햇 돌출부의 상기 둘레방향 위치와 동일한 위치에 형성되어 있는
    가스 터빈 연소기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 플랜지부는,
    상기 제 2 플랜지부를 상기 축방향으로 관통하는 복수의 제 2 볼트 구멍을 가지며,
    상기 연료 공급관의 상류측의 면에서 상기 톱 햇 본체와 접촉하며, 상기 제 2 볼트 구멍과 상기 제 3 볼트 구멍에 삽통된 결합 볼트에 의해 상기 톱 햇 본체에 고정되어 있는
    가스 터빈 연소기.
  10. 압축기와,
    제 8 항에 기재된 가스 터빈 연소기와,
    상기 가스 터빈 연소기로부터의 연소 가스에 의해 구동되도록 구성된 터빈을 구비하는
    가스 터빈.
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