(57)【要約】【課題】    本発明は、燃焼器ライナユニットの高温部材が損傷を受けても、簡易かつ安価に新部材と同等の性能へと回復でき、高温部材の使用可能期間を延伸できる燃焼器ライナユニットを提供することを目的とする。【解決手段】  燃焼器ライナの端部に円周上に配置された複数の１次燃料ノズルと、前記１次燃料ノズルの下流側に配置された円筒状の燃焼器ライナと、前記燃焼器ライナと一体または独立に形成されたベンチュリ構造部と、前記ベンチュリ構造部に前記１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔で開けられ、前記燃焼器ライナに固定するための固定具を挿入する固定具穴とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニットである。【選択図】図３
2010185438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器ライナの端部に円周上に配置された複数の１次燃料ノズルと、
前記１次燃料ノズルの下流側に配置された円筒状の燃焼器ライナと、
前記燃焼器ライナと一体または独立に形成されたベンチュリ構造部と、
前記ベンチュリ構造部に前記１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔で開けられ、前記燃焼器ライナに固定するための固定具を挿入する固定具穴とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニット。
【請求項２】
前記複数の１次燃料ノズルは、５個または６個の１次燃料ノズルが略等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器ライナユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の燃焼器ライナユニットを分解した後、再度組み立てるための燃焼器ライナユニットの組立方法において、
前記ベンチュリ構造部を、分解前の位置から前記ベンチュリ構造部の固定具穴の間隔単位で回転させた位置に位置決めする位置決め工程と、
前記ベンチュリ構造部を、前記回転させた位置で前記燃焼器ライナに固定する固定工程とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニットの組立方法。
【請求項４】
燃焼器ライナの端部に円周上に配置された複数の１次燃料ノズルと、
前記１次燃料ノズルの下流側に配置された円筒状の燃焼器ライナと、
前記燃焼器ライナと一体または独立に形成されたベンチュリ構造部と、
前記ベンチュリ構造部に前記燃焼器ライナに固定するための固定具を挿入する固定具穴とを有する燃焼器ライナユニットを分解した後、再度組み立てるための燃焼器ライナユニットの組立方法において、
前記ベンチュリ構造部の固定具穴を、前記１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔となるように開ける穴開け工程と、
前記ベンチュリ構造部を、分解前の位置から前記ベンチュリ構造部の固定具穴の間隔単位で回転させた位置に位置決めする位置決め工程と、
前記ベンチュリ構造部を、前記回転させた位置で前記燃焼器ライナに固定する固定工程とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニットの組立方法。
【請求項５】
前記複数の１次燃料ノズルは、５個または６個の１次燃料ノズルが略等間隔で配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の燃焼器ライナユニットの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン運転中に損傷を受けた高温部材の性能を回復することができる燃焼器ライナユニットおよび燃焼器ライナユニットの組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン発電プラントは、大きく分けて圧縮機、ガスタービン燃焼器およびタービンから構成されている。まず、圧縮機で外部空気を圧縮し、次に、ガスタービン燃焼器で、その圧縮空気に燃料を噴射して、加熱し、高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。最後にタービンで、燃焼ガスが膨張する時の圧力を回転動力に変換する。
【０００３】
ガスタービン燃焼器は燃焼器ライナユニットを含んでおり、燃焼器ライナユニットは、１次燃料ノズルと、円筒状の燃焼器ライナと、その燃焼器ライナと一体又は独立して形成されたベンチュリ構造部とから構成されている。ここで、ベンチュリ構造部は、特許文献１にあるように燃焼室の内径を一部収縮・拡張することで、圧縮空気と燃料の流れを調整する役割を有している。
【０００４】
燃焼器ライナやベンチュリ構造部は、ガスタービンの運転中に燃焼ガスに曝される高温部材であり、種々の損傷が生じることがある。特に、ベンチュリ構造部には、１次燃料ノズルからの火炎が直接照射され、超高温状態となるため、亀裂や材質劣化などの損傷が生じやすい。
【０００５】
これらの損傷を受けた高温部材に対して、従来は亀裂部の溶接補修を行うとともに、特許文献２にあるように材質劣化部の熱処理を行い、材料組織を回復させ、遮熱コーティングした上で、再使用していた。さらに、一定の使用期間（例えば３６０００時間）を経過した高温部材は新部材へと交換していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１４４３６号公報
【特許文献２】特開２００１−７４２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
燃焼器ライナやベンチュリ構造部などの高温部品の補修費用は、ガスタービン発電プラント全体の補修費用の多くを占めている。発電コスト低減のため、定期点検期間および工数の短縮とともに、高温部材の使用可能期間のさらなる延伸が求められている。
【０００８】
しかし、前述の材質劣化部を熱処理しただけでは、材料組織が完全に回復するわけではなく、微細な亀裂が多少残存する。そのため、熱処理部は再度損傷を受けやすく、新部材と同等の耐久性は期待できないという問題があった。
【０００９】
そのため、一定の使用期間を経過した高温部材を継続して使用することは困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、燃焼器ライナユニットの高温部材が損傷を受けても、簡易かつ安価に新部材と同等の性能へと回復でき、高温部材の使用可能期間を延伸できる燃焼器ライナユニットおよび燃焼器ライナユニットの組立方法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】
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特にベンチュリ構造部が損傷を受けるのは１次燃料ノズルからの火炎が直接照射される火炎領域に限られており、火炎の影響を受けない無火炎領域は新部材と同等の耐久性を有していることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、請求項１に係わる発明は、燃焼器ライナの端部に円周上に配置された複数の１次燃料ノズルと、前記１次燃料ノズルの下流側に配置された円筒状の燃焼器ライナと、前記燃焼器ライナと一体または独立に形成されたベンチュリ構造部と、前記ベンチュリ構造部に前記１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔で開けられ、前記燃焼器ライナに固定するための固定具を挿入する固定具穴とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニットである。
【００１３】
ベンチュリ構造部は、１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔で開けられ、燃焼器ライナに固定するための固定具を挿入する固定具穴を有することから、ベンチュリ構造部が損傷を受けても、ベンチュリ構造部の固定具穴の間隔単位で回転移設することで、新たに火炎領域となる部位を、回転前には無火炎領域であった部位、つまり新部材と同等の耐久性を有する部位にずらすことができる。
【００１４】
また、請求項３に係わる発明は、請求項１に記載の燃焼器ライナユニットを分解した後、再度組み立てるための燃焼器ライナユニットの組立方法において、前記ベンチュリ構造部を、分解前の位置から前記ベンチュリ構造部の固定具穴の間隔単位で回転させた位置に位置決めする位置決め工程と、前記ベンチュリ構造部を、前記回転させた位置で前記燃焼器ライナに固定する固定工程とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニットの組立方法である。
【００１５】
ベンチュリ構造部をベンチュリ構造部の固定具穴の間隔単位で回転移設することで、請求項１に係わる発明で記載した効果と同様の効果を有することができる。さらに、あらかじめ所要の間隔（１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔）でベンチュリ構造部の固定具穴が開いているので、定期点検期間中に追加して同固定具穴を開ける必要が無く、定期点検期間を短縮できる。
【００１６】
また、請求項４に係わる発明は、燃焼器ライナの端部に円周上に配置された複数の１次燃料ノズルと、前記１次燃料ノズルの下流側に配置された円筒状の燃焼器ライナと、前記燃焼器ライナと一体または独立に形成されたベンチュリ構造部と、前記ベンチュリ構造部に前記燃焼器ライナに固定するための固定具を挿入する固定具穴とを有する燃焼器ライナユニットを分解した後、再度組み立てるための燃焼器ライナユニットの組立方法において、前記ベンチュリ構造部の固定具穴を、前記１次燃料ノズルの配置間隔を少なくとも２等分した間隔となるように開ける穴開け工程と、前記ベンチュリ構造部を、分解前の位置から前記ベンチュリ構造部の固定具穴の間隔単位で回転させた位置に位置決めする位置決め工程と、前記ベンチュリ構造部を、前記回転させた位置で前記燃焼器ライナに固定する固定工程とを有することを特徴とする燃焼器ライナユニットの組立方法である。
【００１７】
あらかじめ所要の間隔でベンチュリ構造部の固定具穴が開いていない場合、燃焼器ライナユニットの分解後に、必要な位置に同固定具穴を開けることで、請求項１に係わる発明で記載した効果と同様の効果を有することができる。
【００１８】
また、前記複数１次燃料ノズルを、５個または６個の１次燃料ノズルが略等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器ライナユニット、もしくは請求項３または４に記載の燃焼器ライナユニットの組立方法とすることもできる。
【００１９】
１次燃料ノズルを、５個または６個とすることで、その配置間隔はそれぞれ７２度または６０度となり、十分な領域の無火炎領域を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃焼器ライナユニットおよび燃焼器ライナユニットの組立方法によれば、燃焼器ライナユニットの高温部材が損傷を受けても、簡易かつ安価に新部材と同等の性能へと回復でき、高温部材の使用可能期間をこれまでよりも延伸できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係わる燃焼器ライナユニットの構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係わる燃焼器ライナユニットのうちベンチュリ構造部が２層隔壁構造である場合の縦断図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係わる燃焼器ライナユニットの概要図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係わる固定具穴の配置断面における燃焼器ライナユニットの断面図である。
【図５】本発明に係わる燃焼器ライナユニットの組立フロー図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係わる燃焼器ライナユニットの縦断図である。
【図７】使用時間３２０００時間を経過したベンチュリ構造部の収縮部の表面図である。
【図８】火炎領域と無火炎領域におけるベンチュリ構造部の母材表面の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２３】
〔第一の実施形態〕
第一の実施形態は、ベンチュリ構造部２０が燃焼器ライナ１５と独立して配置されている構造を対象とする。
【００２４】
図１に第一の実施形態に係わる燃焼器ライナユニットの構成図を示す。図１（ａ）は縦断図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の詳細図である。図１（ａ）において、燃焼器ライナユニット１０は、大きく分けて、端部に取り付けたノズルキャップ１２と、ノズルキャップ１２の中央に配置された２次燃料ノズル１３と、２次燃料ノズル１３の周囲に円周上に配置された複数の１次燃料ノズル１４と、その下流に配置された円筒状の燃焼器ライナ１５と、燃焼器ライナ内に取り付けられたベンチュリ構造部２０とから構成される。ベンチュリ構造部２０は、燃焼室１７の始点に位置し、燃焼器ライナ１５の内径を漸縮する収縮部２１と、同漸拡する拡張部２２と、それらを仕切るスロート２３と、下流側円筒部２４とから構成されている。
【００２５】
圧縮機（図示しない）で圧縮された圧縮空気は、ガスタービン燃焼器の外筒部のフロースリーブ（図示しない）と同内筒部の燃焼器ライナ１５の間を通り、燃焼ガスの流れとは逆の方向に送られる。この圧縮空気は、燃焼ガスによって高温となっている燃焼器ライナ１５やベンチュリ構造部２０を冷却する役割も果たしている。その後、圧縮空気は燃焼器ライナ１５内の上流側にある予備混合室１６に送られ、１次燃料ノズル１４から噴射される燃料と混合される。その後、燃焼器ライナ１５下流側の燃焼室１７で点火され、高温、高圧の燃焼ガスとなって、タービン（図示しない）に送られる。
【００２６】
この場合、ベンチュリ構造部２０では、空気と燃料とが収縮部２１で圧縮混合された後、拡張部２２で混合ガスの流速が加速され、その後点火、すなわち燃焼される。火炎前部がベンチュリ構造部２０の上流側の予備混合室１６内へ伝播しないように、燃焼室１７内の混合ガスの流速は火炎速度を上回るように制御されている。
【００２７】
ベンチュリ構造部２０の収縮部２１や拡張部２２は、前述の通り燃焼室１７内に位置し、燃焼ガスの火炎が到達し得る。特に１次燃料ノズル１４からの火炎が直接照射される収縮部２１は超高温となり、母材の亀裂、材質劣化や遮熱コーティングの剥離などの損傷が生じやすい。従来は亀裂部の溶接補修を行うとともに、材質劣化部の熱処理を行い、材料組織を回復させ、遮熱コーティングした上で、再使用していた。
【００２８】
材質劣化した部分を熱処理するだけでは、材料組織が完全に回復するわけではなく、微細な亀裂が多少残存する。そのため、熱処理した部分は再度損傷を受けやすく、新部材と同等の耐久性は期待できない。
【００２９】
ここで、発明者が鋭意検討した結果、損傷を受けるのは１次燃料ノズル１４からの火炎が直接照射される領域に限られており、１次燃料ノズル１４からの火炎が照射されない無火炎領域は新部材と同等の耐久性を有していることを見出した。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、燃焼器ライナ１５とベンチュリ構造部２０とは連結部４０で連結されている。図１（ａ）のＸ部分の連結部４０は、図１（ｂ）にしめすように、ベンチュリ構造部２０側ではベンチュリ構造部２０の下流側円筒部２４に固定具穴３１が開けられ、対応する燃焼器ライナ１５側にも燃焼器ライナの固定具穴３２が開けられている。ベンチュリ構造部の固定具穴３１と燃焼器ライナの固定具穴３２とに固定具３０が挿入され、ベンチュリ構造部２０と燃焼器ライナ１５とが固定される。
【００３１】
このように固定具穴３１、３２は、燃焼器ライナ１５とベンチュリ構造部２０とが強固に固定できるよう、ベンチュリ構造部２０側では下流側円筒部２４が連結部４０の設置場所として選定され、その下流側円筒部２４に固定具穴３１が設けられている。また、固定具穴３１、３２は、ベンチュリ構造部２０のぐらつきを防止するため、ベンチュリ構造部２０の軸方向に距離をおいて複数箇所設けられる。すなわち、図１（ａ）中の配置ライン４０ａ、４０ｂは固定具穴３１、３２が設けられる位置を示すラインであり、この二つの配置ライン４０ａ、４０ｂ上のベンチュリ構造部２０の周方向に複数個の固定具穴３１、３２が設けられる。そして、固定具穴３１、３２に固定具３０を挿入して取り付けることにより、連結部４０が形成される。
【００３２】
固定具３０は、ベンチュリ構造部２０を燃焼器ライナ１５に固定できるものであれば、任意の構造とすることができる。ネジ構造やリベット構造を例示することができるが、固定強度の面からはリベット構造とするのが好ましい。固定具３０の径は１〜３ｍｍとし、対応するベンチュリ構造部の固定具穴３１の径は３〜５ｍｍとするのが一般的である。
【００３３】
なお、ベンチュリ構造部２０は、２層隔壁構造としてもよい（図２参照）。２層隔壁構造とすると、隔壁間に冷却用空気が通気できるようになり、冷却効果が高まる。この場合には、下流側円筒部２４も下流側外筒部２４１と下流側内筒部２４２の２層隔壁構造からなり、このうち、下流側外筒部２４１にベンチュリ構造部の固定具穴３１が開けられ、固定具３０が挿入される。
【００３４】
図３は、燃焼器ライナユニットの概要図であり、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＹ部の内部一部切欠斜視図である。
【００３５】
１次燃料ノズル１４は、２次燃料ノズル１３の周囲に複数配置される（図３（ａ）中では６個）。一般に１次燃料ノズル１４は、６個以外の複数の配置に対応できるが、５個または６個の１次燃料ノズル１４が略等間隔で配置されているのが好ましい。これは、５個または６個の場合は、１次燃料ノズル１４の配置間隔が、それぞれ７２度または６０度となり、火炎が直接照射されない無火炎領域を十分に確保できるためである。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、ベンチュリ構造部の固定具穴３１は、１次燃料ノズル１４の配置間隔を少なくとも２等分した間隔で開けられる。ベンチュリ構造部２０が損傷を受けても、ベンチュリ構造部の固定具穴３１の間隔単位で回転移設することで、新たに火炎領域となる部位を、回転前には無火炎領域であった部位、つまり新部材と同等の耐久性を有する部位にずらすことができるようにするためである。なお、「等分」とは実用的な意味での等分であって、厳密な意味での等分でなくてもよい場合を含んでいる。
【００３７】
ここで、「少なくとも２等分」とは、２等分だけでなく、３等分およびそれ以上に等分されることを含んでいるが、このうち、２等分とするのが最も好ましい。２等分とすることで、火炎領域の中間に位置する無火炎領域、つまり隣接する火炎領域から最も離隔した信頼性の高い無火炎領域を、新たに火炎領域となる部位に使用できるためである。また、２等分とすることで、少なくとも１回は回転移設でき、ベンチュリ構造部２０の使用可能期間を最大で従来比の２倍に延伸することができる。
【００３８】
次に、燃焼器ライナの固定具穴３２の数は、必要な固定強度を満足できれば、任意に選択することができる。また、その位置は、前述のように、配置ライン４０ａ、４０ｂに配置され、ベンチュリ構造部の固定具穴３１のいずれかと対応していれば、任意に選択することができる。例えば、配置ライン４０ａにように、ベンチュリ構造部の固定具穴３１と同じ配置間隔で開けられていてもよい。また、配置ライン４０ｂのように、１次燃料ノズル１４の配置間隔で開けられていてもよい。
【００３９】
ベンチュリ構造部２０の回転移設について、図４を用いて詳しく説明する。図４には、図３の配置ライン４０ａ、４０ｂにおける燃焼器ライナユニットの断面図を示した。図４（ａ）は固定具穴の配置断面４０ａにおける断面図、図４（ｂ）は固定具穴の配置断面４０ｂにおける断面図である。いずれの場合も、ベンチュリ構造部の固定具穴３１は、１次燃料ノズル１４の配置間隔（６０度）を２等分した間隔（３０度）で配置されている。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、燃焼器ライナの固定具穴３２がベンチュリ構造部の固定具穴３１の配置間隔で配置されている場合には、両固定具穴３１、３２が全て対応するため、全ての固定具穴３１、３２に固定具３０が挿入され、強固に固定することができる。
【００４１】
一方、図４（ｂ）に示すように、燃焼器ライナの固定具穴３２が１次燃料ノズル１４と同じ配置間隔で配置されている場合には、回転移設前には、ベンチュリ構造部の固定具穴３１（同図中ａ１〜ａ１２）のうち、燃焼器ライナの固定具穴３２と対応するベンチュリ構造部の固定具穴３１（同図中ａ１〜ａ６）には固定具３０が挿入され、燃焼器ライナの固定具穴３２と対応しないベンチュリ構造部の固定具穴３１（図中ａ７〜ａ１２）には固定具３０は挿入されない。この構造によれば、固定具３０を挿入・固定する箇所を必要最小限に限定して、固定工程の工数を削減できる。
【００４２】
分解後に、ベンチュリ構造部２０をベンチュリ構造部の固定具穴３１の配置単位（３０度）で回転移設する。図４（ｂ）において、回転移設後は、新たに燃焼器ライナの固定具穴３２と対応する同図中ａ７〜ａ１２のベンチュリ構造部の固定具穴３１に、固定具３０が挿入されることになる。
【００４３】
図５に、燃焼器ライナユニットの組立フロー図を示す。まず、定期点検時に燃焼器ライナユニット１０を分解・点検する（Ｓ１）。
【００４４】
次に、損傷部の補修Ｓ２を行う。亀裂部は溶接補修を行うとともに、材質劣化部の熱処理を行い、材料組織を回復させ、亀裂部および材質劣化部とも遮熱コーティングする。また、遮熱コーティングの剥離部は、再コーティングを行う。
【００４５】
次に、ベンチュリ構造部の固定具穴３１の間隔が、所要の間隔（１次燃料ノズル１４の配置間隔を少なくとも２等分した間隔）を満たしているか判別する（Ｓ３）。所要の間隔を満たしていなければ穴開け工程Ｓ４を行い、満たしていれば位置決め工程Ｓ５へと移動する。
【００４６】
穴開け工程Ｓ４では、ベンチュリ構造部の固定具穴３１が所要の条件を満たすように、ベンチュリ構造部２０に穴を開ける。ベンチュリ構造部は耐熱合金製（例えばHast-XやHS-188など）であるため、このような材質の硬度に適応している任意の金属ドリルを用いて穴を開けることができる。
【００４７】
位置決め工程Ｓ５では、ベンチュリ構造部２０を、分解前の位置からベンチュリ構造部の固定具穴３１の間隔単位で回転させた位置に位置決めする。
【００４８】
固定工程Ｓ６では、ベンチュリ構造部２０を、回転させた位置で燃焼器ライナ１５と固定する。具体的には、燃焼器ライナの固定具穴３２と、対応するベンチュリ構造部の固定具穴３１に固定具３０を挿入し、固定する。
【００４９】
〔第二の実施形態〕
第二の実施形態は、ベンチュリ構造部２０が燃焼器ライナ１５と一体に形成されている構造を対象とする。
【００５０】
図６に第二の実施形態に係わる燃焼器ライナユニットの構成図を示す。図６（ａ）は縦断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ部の詳細図である。図１の場合と同様に、ベンチュリ構造部２０は、燃焼室１７（←図示されていない）の始点に位置し、燃焼器ライナ１５の内径を漸縮する収縮部２１と、同漸拡する拡張部２２と、それらを仕切るスロート２３と、下流側円筒部２４とから構成されている。
【００５１】
すなわち、燃焼器ライナ１５に、その径が一部漸縮する収縮部２１と再度漸拡する拡張部２２があり、さらに、スロート２３と下流側円筒部２４とからベンチュリ構造部２０を形成している。燃焼器ライナ１５のうち、ベンチュリ構造部２０を有する部位は分割可能とし、独立して回転可能な構造となっている。連結部４０はベンチュリ構造部２０の上流側と下流側の２断面に配置され、図６（ｂ）に示すように、同断面にベンチュリ構造部の固定具穴３１が所要の間隔で開けられる。この構造では、燃焼器ライナユニット１０に付随する他の機器の位置には影響を与えずに、ベンチュリ構造部２０を有する部位のみ回転移設できる。
【００５２】
なお、燃焼器ライナ１５とベンチュリ構造部２０を有する部位を分割せず、一体とした構造としてもよい。この構造では、連結部４０は、燃焼器ライナ１５とノズルキャップ１２を固定する断面に配置され、ベンチュリ構造部２０を含む燃焼器ライナ１５全体を回転移設する。ただし、燃焼器ライナユニット１０に付随する他の機器（例えば冷却装置）も回転させることになり、他の設備に与える影響が大きく、構造的な制約を受ける可能性がある。
【実施例】
【００５３】
［火炎領域と無火炎領域の劣化状況の比較］
図７に、使用時間３２０００時間を経過したベンチュリ構造部２０の収縮部２１について、遮熱コーティングを除去した後、上流側から撮影した白黒写真を示す。通常の金属色の箇所は黒色とし、変色している箇所を白色として表示した。また、本事例では、１次燃料ノズル１４が６個ある場合を対象としている。１次燃料ノズル１４からの火炎が照射される火炎領域は表面が変色し、母材金属（Hast-x）が材質劣化していることが分かる。一方で、火炎領域を離れた領域はそのような変色はみられず、外観上は健全であることが分かる。
【００５４】
図７の領域１（火炎領域）と領域２（火炎領域の中間に位置する無火炎領域）において、収縮部２１の硬度測定を行った。領域２の硬度は新材の硬度範囲（１９５〜２１５Ｈｖ）に収まっていたが、領域１の硬度は新材の硬度範囲の上限値（２１５Ｈｖ）よりも約２５％上昇していた。硬度の面からも、火炎領域は材質劣化していること、無火炎領域は新材と同等の状態を維持していることが分かる。
【００５５】
領域１と領域２の劣化状況を比較するため、材料組織の観察を行った（図８参照）。組織観察は、ベンチュリ構造部のスロート２３の位置で行った。領域１では、組織の粒界割れや炭化物の析出が目立ち、時効硬化している状態にあると判断できる。一方、領域２では、粒界割れや炭化物の析出はほとんど見られず、新材に近い状態であることが分かる。
【００５６】
［ベンチュリ構造部の回転移設による効果］
ベンチュリ構造部の回転移設の有無による損傷程度を比較した。本事例は、１次燃料ノズル１４が６個（配置間隔は６０度）あり、ベンチュリ構造部の固定具穴３１が１次燃料ノズル１４の配置間隔を２等分した間隔（配置間隔は３０度）で開けられている場合を対象としている。
【００５７】
ガスタービンの定期点検時にベンチュリ構造部２０に損傷が見られ、亀裂部の溶接補修、材質劣化部の熱処理および遮熱コーティングを行った。うち、１４缶はベンチュリ構造部２０を定期点検前と同じ位置で燃焼器ライナ１５に取り付けた（比較例）。一方、１３缶はベンチュリ構造部２０を定期点検前の位置から３０度回転移設させて燃焼器ライナ１５に取り付けた（実施例）。
【００５８】
１２０００時間使用後に再度定期点検を行い、計２７缶の状態を確認した。その結果、比較例のベンチュリ構造部２０には、１４缶のうち１０缶に遮熱コーティングの剥離が見られたが、実施例のベンチュリ構造部２０には、同様の損傷は見られなかった。遮熱コーティングの剥離は母材の損傷が影響していることから、比較例の多くのベンチュリ構造部２０は損傷が進行していることが分かる。一方、実施例のベンチュリ構造部２０はそのような損傷が見られず、耐久性が向上していることが分かる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    燃焼器ライナユニット
１２    ノズルキャップ
１３    ２次燃料ノズル
１４    １次燃料ノズル
１５    燃焼器ライナ
１６    予備混合室
１７    燃焼室
２０    ベンチュリ構造部
２１    収縮部
２２    拡張部
２３    スロート
２４    下流側円筒部
２４１  下流側外筒部
２４２  下流側内筒部
３０    固定具
３１    ベンチュリ構造部の固定具穴
３２    燃焼器ライナの固定具穴
４０    連結部
【図１】
2010185438.tif 000003
【図２】
2010185438.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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