(57)【要約】【課題】ダクトプレートに伝わる熱量を低減させることができ、ダクトプレートの局部的な変形を防止することができて、ダクトプレートの熱応力による割れや亀裂を防止することができる高温ダクトを提供すること。【解決手段】ダクトプレート１１の内部を高温流体が通過する高温ダクト８であって、前記ダクトプレート１１の外周面から外方に向かって張り出す張出部１４の内部に、前記ダクトプレート１１を板厚方向に貫通する支持部材１３の一端部が収容されており、前記支持部材１３の一端に設けられたフランジ部１３ａの側面が、前記張出部１４を構成する側壁１４ａに沿って摺動するように構成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクトプレートの内部を高温流体が通過する高温ダクトであって、
前記ダクトプレートの外周面から外方に向かって張り出す張出部の内部に、前記ダクトプレートを板厚方向に貫通する管台の一端部が収容されており、前記管台の一端に設けられたフランジ部の側面が、前記張出部を構成する側壁に沿って摺動することを特徴とする高温ダクト。
【請求項２】
請求項１に記載の高温ダクトを具備していることを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンの排気ダクト等、高温流体を内包する高温ダクトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの排気ダクトとしては、ダクトプレートの外周面（大気側）にセラミックファイバー、ロックウール、グラスウール等の断熱材を貼設した外面保温ダクトとされたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ダクトプレートの強度をより確保するという観点から、図５に示すような、ダクトプレート１１の内周面（排気ガスが通過する側）にセラミックファイバー、ロックウール、グラスウール等の断熱材１２を貼設した内面保温ダクトとされた排気ダクト１００が提案されている。図５に示す排気ダクト１００では、空気圧縮機で圧縮された大気の一部を、ガスタービンの起動時等、適宜必要な時期に排気ダクト１００に導く抽気管１０の一端が、支持部材１０１を介して排気ダクト１００に固定支持されている。
【０００５】
支持部材１０１の一端部は、ダクトプレート１１の内周面から内方（半径方向内側）に向かって突出する突出部１０２の内部に収容されている。支持部材１０１の一端には、フランジ部１０１ａが設けられており、このフランジ部１０１ａの側面が、突出部１０２を構成する側壁１０２ａに沿って摺動（スライド）するようになっている。
そして、このような排気ダクト１００では、排気ガスによって抽気管１０および支持部材１０１の他端部が加熱され、この熱が支持部材１０１のフランジ部１０１ａを介してダクトプレート１１に伝わることになる。
一方、支持部材１０１の他端部は、排気ダクト１００の内部に露出しており、支持部材１０１の他端は、溶接や締結手段（例えば、ボルト・ナット）により抽気管１０に接合（結合）されている。
【０００６】
しかしながら、近年、ガスタービンの性能向上の観点から排気ガス温度をさらに向上させたいとの要望があり、このような場合、支持部材１０１のフランジ部１０１ａを介してダクトプレート１１に伝わる熱量が過大となり、ダクトプレート１１が局部的に変形したり、ダクトプレート１１に熱応力による割れや亀裂が発生して、排気ガスが外部に漏れだしてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ダクトプレートに伝わる熱量を低減させることができ、ダクトプレートの局部的な変形を防止することができて、ダクトプレートの熱応力による割れや亀裂を防止することができる高温ダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る高温ダクトは、ダクトプレートの内部を高温流体が通過する高温ダクトであって、前記ダクトプレートの外周面から外方に向かって張り出す張出部の内部に、前記ダクトプレートを板厚方向に貫通する管台の一端部が収容されており、前記管台の一端に設けられたフランジ部の側面が、前記張出部を構成する側壁に沿って摺動するように構成されている。
【０００９】
本発明に係る高温ダクトによれば、支持部材の一端に設けられたフランジ部が、ダクトプレートの外周面から外方に向かって張り出す張出部の内部に収容されることになり、その分、支持部材の長さを、従来の支持部材よりも長くすることができる。
これにより、ダクトプレートに伝わる熱量を低減させることができ、ダクトプレートの局部的な変形を防止することができて、ダクトプレートの熱応力による割れや亀裂を防止することができ、割れや亀裂からのガス漏れを防止することができる。
【００１０】
本発明に係るガスタービンは、ダクトプレートに伝わる熱量を低減させることができ、ダクトプレートの局部的な変形を防止することができて、ダクトプレートの熱応力による割れや亀裂を防止することができる高温ダクトを具備している。
【００１１】
本発明に係るガスタービンによれば、ダクトプレートの内部を通過する排気ガスの温度を上昇させることができ、ガスタービンの性能を向上させることができる。
また、ダクトプレートの熱応力による割れや亀裂が防止されることにより、ガス漏れを防止することができて、ガスタービンの信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る高温ダクトによれば、ダクトプレートに伝わる熱量を低減させることができ、ダクトプレートの局部的な変形を防止することができて、ダクトプレートの熱応力による割れや亀裂を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気ダクトを備えたガスタービンの系統図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る排気ダクトの概略構成図である。
【図３】図２の要部を拡大して示した断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】従来の排気ダクトを示す図であって、図４と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る排気ダクト（高温ダクト）について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る排気ダクトを備えたガスタービンの系統図、図２は本実施形態に係る排気ダクトの概略構成図、図３は図２の要部を拡大して示した断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【００１５】
図１に示すように、吸気フィルタ１で濾過された大気は空気圧縮機２で圧縮された後、燃焼器３で燃焼して高温ガスとなり、タービン４へ流入する。これら空気圧縮機２、燃焼器３、タービン４等で単純１軸のガスタービン５を構成しており、発電機６を駆動する。ガスタービン５の排気ガス（高温流体）は脱硝装置７により公害となる窒素酸化物ＮＯｘが除去された後、排気ダクト８を経て煙突９から大気へ放出される。また、空気圧縮機２で圧縮された大気の一部は、ガスタービン５の起動時等、適宜必要な時期に抽気管１０を介して排気ダクト８に導かれる。
【００１６】
図２から図４に示すように、排気ダクト８は、ダクトプレート１１の内周面（排気ガスが通過する側）にセラミックファイバー、ロックウール、グラスウール等の断熱材１２を貼設した内面保温ダクトとされている。また、図３に示すように、排気ダクト８には、ダクトプレート１１および断熱材１２を貫通して抽気管１０の一端部（下流側の端部）が挿通されている。抽気管１０の一端は、支持部材（管台）１３を介して排気ダクト８に固定支持されている。
【００１７】
支持部材１３の一端部は、ダクトプレート１１の外周面（大気側）から外方（半径方向外側）に向かって張り出す（突出する）張出部（筐体）１４の内部に収容されている。支持部材１３の一端には、フランジ部１３ａが設けられており、このフランジ部１３ａの側面が、張出部１４を構成する側壁１４ａに沿って摺動（スライド）するようになっている。
一方、支持部材１３の他端部は、排気ダクト８の内部に露出しており、支持部材１３の他端は、溶接や締結手段（例えば、ボルト・ナット）により抽気管１０に接合（結合）されている。
【００１８】
本実施形態に係る排気ダクト８によれば、支持部材１３の一端に設けられたフランジ部１３ａが、ダクトプレート１１の外周面から外方に向かって張り出す張出部１４の内部に収容されることになり、その分、支持部材１３の長さを、従来の支持部材１０１（図５参照）よりも長くすることができる。
これにより、ダクトプレート１１に伝わる熱量を低減させることができ、ダクトプレート１１の局部的な変形を防止することができて、ダクトプレート１１の熱応力による割れや亀裂を防止することができ、割れや亀裂からのガス漏れを防止することができる。
【００１９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
また、上述した実施形態では、支持部材１３が抽気管１０を支持するものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持部材１３は、ガス分析用のガス取出管、ガス温度計測用の温度計等を支持するものや、ドレン抜きやドラフト計測等を行うものであっても良い。
【符号の説明】
【００２０】
５    ガスタービン
８    排気ダクト（高温ダクト）
１１    ダクトプレート
１３    支持部材（管台）
１３ａ  フランジ部
１４    張出部
１４ａ  側壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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