(57)【要約】【課題】燃焼器の音響減衰器内から異物を容易に除去する。【解決手段】燃焼器は、燃焼ガスが内周側を流れ、複数の貫通孔１４が形成されている燃焼筒１２と、燃焼筒１２の外周側に複数の貫通孔１４とつながる空間Ｓを形成する空間形成部材２１を有する音響減衰器２０と、を備える。燃焼器の補修方法では、空間形成部材２１中で外部と接する部分を開口し、外部と空間Ｓとを連通させる開口工程と、燃焼筒１２を補修する筒補修工程と、筒補修工程後に、開口工程で開口した開口２３から空間Ｓ内の異物を外部に排除する異物除去工程と、異物除去工程後に、開口２３を蓋２４で塞ぐ閉口工程と、を実行する。【選択図】図６
2015197047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスが内周側を流れ、内周側から外周側に貫通した複数の孔が形成されている筒と、前記筒の外周側に複数の前記孔とつながる空間を形成する空間形成部材を有する音響減衰器と、を備える燃焼器の補修方法において、
前記空間形成部材中で外部と接する部分を開口し、前記外部と前記空間とを連通させる開口工程と、
前記筒を補修する筒補修工程と、
前記筒補修工程後に、前記開口工程で開口した開口から前記空間内の異物を前記外部に排除する異物除去工程と、
前記異物除去工程後に、前記開口を蓋で塞ぐ閉口工程と、
を実行する燃焼器の補修方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼器の補修方法において、
前記開口工程では、前記空間形成部材中で前記外部と接する部分を複数の前記孔の各開口面積よりも大きく開口する、
燃焼器の補修方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃焼器の補修方法において、
前記空間形成部材は、間隔をあけて互いに対向する一対の第一板と、一対の前記第一板の端相互をつなぐ第二板と、を有しており、
前記開口工程では、前記第二板を、一対の前記第一板のうち一方の第一板から他方の第一板まで開口する、
燃焼器の補修方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の燃焼器の補修方法において、
前記音響減衰器は、前記空間中に配置された多孔質体を有しており、
前記筒補修工程前に、前記空間中の前記多孔質体を前記開口工程で開口した前記開口から前記多孔質体を前記外部に取り出す多孔質体取出工程と、
前記異物除去工程後であって、前記閉口工程で前記開口が塞がれる前に、前記開口から前記多孔質体を前記空間に入れる多孔質体配置工程と、
を実行する燃焼器の補修方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の燃焼器の補修方法において、
前記空間形成部材は、外部と前記空間とを連通させる開口が形成されている本体と、前記本体に接合されて前記開口を塞ぐ蓋と、を有しており、
前記開口工程では、前記本体と前記蓋とを分離する、
燃焼器の補修方法。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の燃焼器の補修方法において、
前記空間形成部材は、外部と前記空間とを連通させる開口が形成されている本体と、前記本体に接合されて前記開口を塞ぐ蓋と、を有しており、
前記音響減衰器は、前記空間中に配置され前記蓋に接合されている多孔質体を有しており、
前記開口工程では、前記本体と前記蓋とを分離し、前記本体から前記蓋を離間させて、前記空間中の前記多孔質体を前記開口から前記外部に取り出し、
前記閉口工程では、前記蓋で前記開口を塞ぐことにより、前記蓋に接合されている前記多孔質体を前記空間内に配置する、
燃焼器の補修方法。
【請求項７】
燃焼ガスが内周側を流れ、内周側から外周側に貫通した複数の孔が形成されている筒と、
前記筒の外周側に、前記孔とつながる空間を形成する空間形成部材を有する音響減衰器と、
を備え、
前記空間形成部材は、外部と前記空間とを連通させる開口が形成されている本体と、前記本体に接合されて前記開口を塞ぐ蓋と、を有する、
燃焼器。
【請求項８】
請求項７に記載の燃焼器において、
前記開口の面積は、複数の前記孔の各開口面積よりも大きい、
燃焼器。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の燃焼器において、
前記空間形成部材は、間隔をあけて互いに対向する一対の第一板と、前記開口が形成され一対の前記第一板の端相互をつなぐ第二板と、を有し、
前記第二板に形成されている前記開口は、一対の前記第一板のうち一方の第一板から他方の第一板まで開口している、
燃焼器。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一項に記載の燃焼器において、
前記音響減衰器は、前記空間中に配置される多孔質体を有する、
燃焼器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の燃焼器において、
前記多孔質体は、前記蓋に接合されている、
燃焼器。
【請求項１２】
請求項７又は８に記載の燃焼器において、
前記音響減衰器は、前記空間中に配置される多孔質体を有し、
前記空間形成部材は、間隔をあけて互いに対向する一対の第一板と、前記開口が形成され一対の前記第一板の端相互をつなぐ第二板と、を有し、
前記第二板に形成されている前記開口は、一対の前記第一板のうち一方の第一板から他方の第一板まで開口し、
前記多孔質体は、一対の前記第一板の前記一方の第一板と前記他方の第一板とに接し、前記蓋に接合されている、
燃焼器。
【請求項１３】
請求項７から１２のいずれか一項に記載の燃焼器と、
前記燃焼器からの前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、
を備えているガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスが内周側を流れる筒の外周側に音響減衰器が設けられている燃焼器、これを備えるガスタービン、及び燃焼器の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された空気で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスで駆動するタービンと、を備えている。
【０００３】
ガスタービンの燃焼器は、例えば、以下の特許文献１に記載されているように、燃料が燃焼する燃焼筒（又は尾筒）と、この燃焼筒内に燃料及び空気を噴射する噴射器と、燃焼筒の外周側に設けられている音響ダンパ等の音響減衰器と、を有する。燃焼筒には、内周側から外周側に貫通した多数の小さな貫通孔が形成されている。音響減衰器は、燃焼筒の外周側であって多数の貫通孔が形成されている部分を覆うカバーと、燃焼筒とカバーとの間の空間と複数の空間に仕切る板と、有する。
【０００４】
燃焼筒は、その内周側で燃料が燃焼し、且つ燃焼により発生した高温の燃焼ガスが流れる。このため、燃焼筒は、耐熱性の高い金属板で形成されている。さらに、この金属板の表面には、遮熱コーティングが施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１１７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の燃焼器を補修する場合、熱により劣化した又は損傷した遮熱コーティングを剥がしてから、あらためて燃焼筒の内周側に遮熱コーティングを施すことが多い。遮熱コーティングを剥がす過程では、遮熱コーティングを形成していた金属やセラミックス等の粒が燃焼筒の多数の貫通孔を介してカバー内に入り込む。また、遮熱コーティングを施す過程でも、遮熱コーティングを形成する金属やセラミックス等の粒が燃焼筒の多数の貫通孔を介してカバー内に入り込む。さらに、燃焼器の運転中においても、各種異物が燃焼筒の多数の貫通孔を介してカバー内に入り込む。
【０００７】
以上のようにカバー内に入り込んだ各種異物は、燃焼器の補修過程で取り除くことが好ましい。しかしながら、燃焼筒に形成されている多数の小さな貫通孔を介してカバー内に入り込んだ異物を取り除くことは極めて困難である。このため、燃焼器の補修過程でカバー内から異物を容易に除去する方法の開発が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は、音響減衰器内から異物を容易に除去することができる燃焼器、これを備えているガスタービン、燃焼器の補修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】
【０００９】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての燃焼器の補修方法は、
燃焼ガスが内周側を流れ、内周側から外周側に貫通した複数の孔が形成されている筒と、前記筒の外周側に複数の前記孔とつながる空間を形成する空間形成部材を有する音響減衰器と、を備える燃焼器の補修方法において、前記空間形成部材中で外部と接する部分を開口し、前記外部と前記空間とを連通させる開口工程と、前記筒を補修する筒補修工程と、前記筒補修工程後に、前記開口工程で開口した開口から前記空間内の異物を前記外部に排除する異物除去工程と、前記異物除去工程後に、前記開口を蓋で塞ぐ閉口工程と、を実行する。
【００１０】
当該補修方法では、空間形成部材中で外部と接する部分を開口するので、この開口から空間内の異物を外部に容易に除去することができる。
【００１１】
ここで、前記燃焼器の補修方法において、前記開口工程では、前記空間形成部材中で前記外部と接する部分を複数の前記孔の各開口面積よりも大きく開口してもよい。
【００１２】
また、以上のいずれかの前記燃焼器の補修方法において、前記空間形成部材は、間隔をあけて互いに対向する一対の第一板と、一対の前記第一板の端相互をつなぐ第二板と、を有しており、前記開口工程では、前記第二板を、一対の前記第一板のうち一方の第一板から他方の第一板まで開口してもよい。
【００１３】
また、以上のいずれかの前記燃焼器の補修方法において、前記音響減衰器は、前記空間中に配置された多孔質体を有しており、前記筒補修工程前に、前記空間中の前記多孔質体を前記開口工程で開口した前記開口から前記多孔質体を前記外部に取り出す多孔質体取出工程と、前記異物除去工程後であって、前記閉口工程で前記開口が塞がれる前に、前記開口から前記多孔質体を前記空間に入れる多孔質体配置工程と、を実行してもよい。
【００１４】
当該補修方法では、筒補修工程前に、空間中の多孔質体を開口から外部に取出すので、筒補修工程の実行過程で生じる金属粉等の異物が多孔質体に付着するのを防ぐことができる。また、多孔質体を空間から取り出すことで、空間内に存在する異物の移動が容易になり、空間内の異物を外部により容易に除去することができる。
【００１５】
また、以上のいずれかの前記燃焼器の補修方法において、前記空間形成部材は、外部と前記空間とを連通させる開口が形成されている本体と、前記本体に接合されて前記開口を塞ぐ蓋と、を有しており、前記開口工程では、前記本体と前記蓋とを分離してもよい。
【００１６】
当該補修方法では、空間形成部材の本体と蓋とを分離すれば、本体に形成されている開口が開口するので、空間形成部材に開口を容易に形成することができる。
【００１７】
また、以上のいずれかの前記燃焼器の補修方法において、前記空間形成部材は、外部と前記空間とを連通させる開口が形成されている本体と、前記本体に接合されて前記開口を塞ぐ蓋と、を有しており、前記音響減衰器は、前記空間中に配置され前記蓋に接合されている多孔質体を有しており、前記開口工程では、前記本体と前記蓋とを分離し、前記本体から前記蓋を離間させて、前記空間中の前記多孔質体を前記開口から前記外部に取り出し、前記閉口工程では、前記蓋で前記開口を塞ぐことにより、前記蓋に接合されている前記多孔質体を前記空間内に配置してもよい。
【００１８】
当該補修方法では、筒補修工程前に、空間中の多孔質体を開口から外部に取出すので、筒補修工程の実行過程で生じる金属粉等の異物が多孔質体に付着するのを防ぐことができる。また、多孔質体を空間から取り出すことで、空間内に存在する異物の移動が容易になり、空間内の異物をより容易に外部に除去することができる。しかも、当該補修方法では、蓋に多孔質体が接合されているので、開口工程で、本体と蓋とを分離すれば、空間中の多孔質体を開口から外部に容易に取り出すことができる。また、当該補修方法では、蓋で開口を塞ぐことにより、蓋に接合されている多孔質体を空間内に配置することになるので、多孔質体を容易に空間内に配置することができる。
【００１９】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての燃焼器は、
燃焼ガスが内周側を流れ、内周側から外周側に貫通した複数の孔が形成されている筒と、
前記筒の外周側に、前記孔とつながる空間を形成する空間形成部材を有する音響減衰器と、を備え、前記空間形成部材は、外部と前記空間とを連通させる開口が形成されている本体と、前記本体に接合されて前記開口を塞ぐ蓋と、を有する。
【００２０】
当該燃焼器では、空間形成部材の本体と蓋とを分離すれば、本体に形成されている開口が開口するので、空間形成部材に開口を容易に形成することができる上に、この開口から空間内の異物を外部に容易に除去することができる。
【００２１】
また、前記燃焼器において、前記開口の面積は、複数の前記孔の各開口面積よりも大きくてもよい。
【００２２】
また、以上のいずれかの前記燃焼器において、前記空間形成部材は、間隔をあけて互いに対向する一対の第一板と、前記開口が形成され一対の前記第一板の端相互をつなぐ第二板と、を有し、前記第二板に形成されている前記開口は、一対の前記第一板のうち一方の第一板から他方の第一板まで開口していてもよい。
【００２３】
また、以上のいずれかの前記燃焼器において、前記音響減衰器は、前記空間中に配置される多孔質体を有してもよい。
【００２４】
また、前記多孔質体を有する前記燃焼器において、前記多孔質体は、前記蓋に接合されていてもよい。
【００２５】
当該燃焼器では、空間形成部材の本体から蓋を分離することで、空間内の多孔質体を開口から外部に容易に取り出すことができる。また、当該燃焼器では、蓋で開口を塞ぐことにより、蓋に接合されている多孔質体を空間内に配置することになるので、多孔質体を容易に空間内に配置することができる。
【００２６】
また、以上のいずれかの前記燃焼器において、前記音響減衰器は、前記空間中に配置される多孔質体を有し、前記空間形成部材は、間隔をあけて互いに対向する一対の第一板と、前記開口が形成され一対の前記第一板の端相互をつなぐ第二板と、を有し、前記第二板に形成されている前記開口は、一対の前記第一板のうち一方の第一板から他方の第一板まで開口し、前記多孔質体は、一対の前記第一板の前記一方の第一板と前記他方の第一板とに接し、前記蓋に接合されている。
【００２７】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としてのガスタービンは、
以上のいずれかの前記燃焼器と、前記燃焼器からの前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備えている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明では、燃焼器の音響減衰器内から異物を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの要部切欠側面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における燃焼器の要部切欠全体側面である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】本発明に係る一実施形態における音響減衰器の要部切欠斜視図（その１）である。
【図７】図３におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明に係る一実施形態における音響減衰器の要部切欠斜視図（その２）である。
【図９】本発明に係る一実施形態における燃焼器の補修方法の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る一実施形態における開口工程での音響減衰器の要部拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る一実施形態における異物除去工程での音響減衰器の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る燃焼器、これを備えるガスタービン、さらに燃焼器の補修方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態のガスタービンは、図１に示すように、空気を圧縮する圧縮機１と、圧縮機１からの空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する複数の燃焼器１０と、燃焼ガスにより駆動するタービン５と、を備えている。
【００３２】
圧縮機１は、回転軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２と、この圧縮機ロータ２を回転可能に覆う圧縮機ケーシング３と、を有する。タービン５は、回転軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ６と、このタービンロータ６を回転可能に覆うタービンケーシング７と、を備えている。圧縮機ロータ２とタービンロータ６とは、互いに連結されて一体的に回転し、ガスタービンロータを成す。燃焼器１０は、タービンケーシング７に固定されている。
【００３３】
この燃焼器１０は、図２に示すように、タービンケーシング７に固定されている外筒１１と、タービンケーシング７内に配置され、高温・高圧の燃焼ガスＧをタービン５のガス流路９に送る燃焼筒（又は尾筒）１２と、この燃焼筒１２内に燃料及び空気を供給する燃料供給器１５と、燃焼筒１２の外周側に設けられている音響減衰器２０と、を備えている。
【００３４】
燃料供給器１５は、内筒１６と、内筒１６の中心軸線上に配置されているパイロットノズル１７と、このパイロットノズル１７を中心として周方向に等間隔で配置されている複数のメインノズル１８と、パイロットノズル１７及び複数のメインノズル１８が取り付けられているノズル取付台１９と、を有している。
【００３５】
燃焼筒１２は、両端が開口している筒状の部材である。燃焼筒１２の一方の開口１３ａ内には、内筒１６の一部が入り込んでいる。また、燃焼筒１２の他方の開口１３ｂは、タービン５のガス流路９とつながっている。
【００３６】
燃焼筒１２は、板材を筒状に形成した母材を有している。筒状の母材の内周面には、遮熱コーティングが施されている。母材は、例えば、耐熱性の高いＮｉ基合金又はＣｏ基合金等で形成されている。遮熱コーティングは、筒状の母材の内周面に、例えば、耐熱性の高い金属粉やセラミックス粉を溶射することで形成される。
【００３７】
ここで、燃焼筒１２の両端の開口１３ａ，１３ｂのうち一方の開口１３ａ側を上流側、他方の開口１３ｂ側を下流側とする。また、燃焼筒１２の上流側の開口面の重心と燃焼筒１２の下流側の開口面の重心とを結ぶ仮想線を軸線Ａｃとし、軸線Ａｃが延びている方向を軸方向（又は上下流方向）Ｄａ、この軸線Ａｃを基準とした周方向を単に周方向Ｄｃ、この軸線Ａｃを基準にした径方向を単に径方向Ｄｒとする。
【００３８】
ノズル取付台１９は、外筒１１の最上流側の位置に固定されている。各ノズル１６,１７の上流側の部分である基端部は、このノズル取付台１９に固定されている。パイロットノズル１７は、その下流側の部分である先端部から、下流側へパイロット燃料Ｆｐを噴射する。このパイロット燃料Ｆｐは、燃焼により拡散火炎を形成する。また、複数のメインノズル１８は、メイン燃料Ｆｍを噴射する。このメイン燃料Ｆｍは、メインノズル１８の周りを下流側に流れる空気Ａと混合され、予混合気体の一部となる。この予混合気体中のメイン燃料Ｆｍは、燃焼により予混合火炎を形成する。
【００３９】
燃焼筒１２には、図４、図６〜図８に示すように、内周側から外周側に貫通する多数の小さな貫通孔１４が形成されている。音響減衰器２０は、図３、図４、図６〜図８に示すように、燃焼筒１２の外周側に多数の貫通孔１４とつながる空間Ｓを形成する空間形成部材２１と、この空間Ｓ内に配置されている多孔質体２５と、を有する。
【００４０】
空間形成部材２１は、外部と空間Ｓとを連通させる抜出開口２３が形成されている本体２２と、この抜出開口２３を塞ぐ蓋２４と、を有する。多孔質体２５は、例えば、発泡金属により形成されている。蓋２４には、この多孔質体２５が例えばろう付けで接合されている。本体２２には、内部の空間Ｓと外部とを連通させる小さなドレン孔（図示されていない）が形成されている。このドレン孔は、燃焼筒１２の貫通孔１４を介して内部の空間Ｓに流入した燃焼ガスの凝縮等で形成されたドレンを外部に排出するために設けられている。本体２２は、燃焼筒１２と共同して燃焼筒１２の外周に沿った第１空間Ｓ１を形成する第１空間形成部材３１と、第１空間Ｓ１の外周側に第１空間形成部材３１と共同して第２空間Ｓ２を形成する第２空間形成部材３２と、第２空間Ｓ２の外周側に第２空間形成部材３２と共同して第３空間Ｓ３を形成する第３空間形成部材３３と、第３空間Ｓ３の外周側に第３空間形成部材３３と共同して第４空間Ｓ４を形成する第４空間形成部材３４と、を有する。
【００４１】
第１空間Ｓ１は、第１空間形成部材３１により、燃焼筒１２の軸方向Ｄａの一部の全外周に沿って形成されている。第１空間形成部材３１は、図３、図４及び図６に示すように、軸方向Ｄａで互いに対向する上流側板３１ａ及び下流側板３１ｂと、燃焼筒１２と対向して上流側板３１ａの径方向外側端と下流側板３１ｂの径方向外側端とをつなぐ筒対向板３１ｃと、を有する。第１空間形成部材３１の筒対向板３１ｃには、内周側から外周側に向って貫通した２つの第１開口３１Ａｏ，３１Ｂｏ（図３参照）が形成されている。第１空間形成部材３１は、例えば、燃焼筒１２の外周面にろう付け等で接合されている。なお、第１空間形成部材３１の燃焼筒１２への接合は、溶接等であってもよい。
【００４２】
第２空間Ｓ２は、第１空間形成部材３１の筒対向板３１ｃに形成されている２つの第１開口３１Ａｏ，３１Ｂｏ（図３参照）のうち、一方の第１Ａ開口３１Ａｏを介して第１空間Ｓ１と連通している第２Ａ空間Ｓ２ａと、他方の第１Ｂ開口３１Ｂｏを介して第１空間Ｓ１と連通している第２Ｂ空間Ｓ２ｂと、がある。第２Ａ空間Ｓ２ａは、第１Ａ開口３１Ａｏから周方向Ｄｃの一方側に広がり、第２Ｂ空間Ｓ２ｂは、第１Ｂ開口３１Ｂｏから周方向Ｄｃの他方側に広がっている。第２Ａ空間Ｓ２ａは、図４及び図６に示すように、第２Ａ空間形成部材３２Ａと第１空間形成部材３１の筒対向板３１ｃとにより形成されている。また、第２Ｂ空間Ｓ２ｂは、図７及び図８に示すように、第２Ｂ空間形成部材３２Ｂと第１空間形成部材３１の筒対向板３１ｃとにより形成されている。
【００４３】
前述の第２空間形成部材３２は、第２Ａ空間形成部材３２Ａ及び第２Ｂ空間形成部材３２Ｂを有している。第２Ａ空間形成部材３２Ａ及び第２Ｂ空間形成部材３２Ｂは、いずれも、軸方向Ｄａで互いに対向する上流側板３２ａ及び下流側板３２ｂと、燃焼筒１２と対向して上流側板３２ａの径方向外側端と下流側板３２ｂの径方向外側端とをつなぐ筒対向板３２ｃと、を有する。さらに、第２Ａ空間形成部材３２Ａ及び第２Ｂ空間形成部材３２Ｂは、いずれも、上流側板３２ａ及び下流側板３２ｂにおける周方向Ｄｃの両端に位置し、上流側板３２ａ及び下流側板３２ｂにおける周方向Ｄｃの端相互をつなぐ周端板３２ｄ（図３参照）を有する。第２Ａ空間形成部材３２Ａの筒対向板３２ｃには、第１Ａ開口３１Ａｏから周方向Ｄｃで最も遠い位置に、内周側から外周側に向かって貫通した第２Ａ開口３２Ａｏ（図３参照）が形成されている。また、第２Ｂ空間形成部材３２Ｂの筒対向板３２ｃには、第１Ｂ開口３１Ｂｏから周方向Ｄｃで最も遠い位置に、内周側から外周側に向かって貫通した第２Ｂ開口３２Ｂｏ（図３参照）が形成されている。
【００４４】
第３空間Ｓ３は、第２Ａ開口３２Ａｏを介して第２Ａ空間Ｓ２ａと連通している第３Ａ空間Ｓ３ａと、第２Ｂ開口３２Ｂｏを介して第２Ｂ空間Ｓ２ｂと連通している第３Ｂ空間Ｓ３ｂと、がある。第３Ｂ空間Ｓ３ｂは、第２Ｂ開口３２Ｂｏから周方向Ｄｃの一方側に広がり、第３Ａ空間Ｓ３ａは、第２Ａ開口３２Ａｏから周方向Ｄｃの他方側に広がっている。第３Ａ空間Ｓ３ａは、第３Ａ空間形成部材３３Ａと第２Ａ空間形成部材３２Ａの筒対向板３２ｃとにより形成されている。第３Ｂ空間Ｓ３ｂは、第３Ｂ空間形成部材３３Ｂと第２Ｂ空間形成部材３２Ｂの筒対向板３２ｃとにより形成されている。
【００４５】
前述の第３空間形成部材３３は、第３Ａ空間形成部材３３Ａ及び第３Ｂ空間形成部材３３Ｂを有している。第３Ａ空間形成部材３３Ａ及び第３Ｂ空間形成部材３３Ｂは、いずれも、軸方向Ｄａで互いに対向する上流側板３３ａ及び下流側板３３ｂと、燃焼筒１２と対向して上流側板３３ａの径方向外側端と下流側板３３ｂの径方向外側端とをつなぐ筒対向板３３ｃと、を有する。さらに、第３Ａ空間形成部材３３Ａ及び第３Ｂ空間形成部材３３Ｂは、いずれも、上流側板３３ａ及び下流側板３３ｂにおける周方向Ｄｃの両端に位置し、上流側板３３ａ及び下流側板３３ｂにおける周方向Ｄｃの端相互をつなぐ周端板３３ｄ（図３参照）を有する。第３Ａ空間形成部材３３Ａの筒対向板３３ｃには、第２Ａ開口３２Ａｏから周方向Ｄｃで最も遠い位置に、内周側から外周側に向かって貫通した第３Ａ開口３３Ａｏ（図３参照）が形成されている。また、第３Ｂ空間形成部材３３Ｂの筒対向板３３ｃには、第２Ｂ開口３２Ｂｏから周方向Ｄｃで最も遠い位置に、内周側から外周側に向かって貫通した第３Ｂ開口３３Ｂｏ（図３参照）が形成されている。
【００４６】
第４空間Ｓ４は、第３Ａ開口３３Ａｏを介して第３Ａ空間Ｓ３ａと連通している第４Ａ空間Ｓ４ａと、第３Ｂ開口３３Ｂｏを介して第３Ｂ空間Ｓ３ｂと連通している第４Ｂ空間Ｓ４ｂと、がある。第４Ａ空間Ｓ４ａは、第３Ａ開口３３Ａｏから周方向Ｄｃの一方側に広がり、第４Ｂ空間Ｓ４ｂは、第３Ｂ開口３３Ｂｏから周方向Ｄｃの他方側に広がっている。第４Ａ空間Ｓ４ａは、第４Ａ空間形成部材３４Ａと第３Ａ空間形成部材３３Ａの筒対向板３３ｃとにより形成されている。第４Ｂ空間Ｓ４ｂは、第４Ｂ空間形成部材３４Ｂと第３Ｂ空間形成部材３３Ｂの筒対向板３３ｃとにより形成されている。
【００４７】
前述の第４空間形成部材３４は、第４Ａ空間形成部材３４Ａ及び第４Ｂ空間形成部材３４Ｂを有している。第４Ａ空間形成部材３４Ａ及び第４Ｂ空間形成部材３４Ｂは、いずれも、軸方向Ｄａで互いに対向する上流側板３４ａ及び下流側板３４ｂと、燃焼筒１２と対向して上流側板３４ａの径方向外側端と下流側板３４ｂの径方向外側端とをつなぐ筒対向板３４ｃと、を有する。さらに、第４Ａ空間形成部材３４Ａ及び第４Ｂ空間形成部材３４Ｂは、いずれも、上流側板３４ａ、下流側板３４ｂ及び筒対向板３４ｃにおける周方向Ｄｃの両端に位置し、上流側板３４ａ、下流側板３４ｂ及び筒対向板３４ｃにおける周方向Ｄｃの端相互をつなぐ周端板３４ｄを有する。
【００４８】
多孔質体２５は、図３に示すように、第３Ａ空間Ｓ３ａに配置されるＡ多孔質体２５ａと、第４Ｂ空間Ｓ４ｂに配置されるＢ多孔質体２５ｂとがある。Ａ多孔質体２５ａは、第３Ａ空間Ｓ３ａを周方向Ｄｃで仕切るように、この第３Ａ空間Ｓ３ａ内に配置されている。また、Ｂ多孔質体２５ｂは、第４Ｂ空間Ｓ４ｂを周方向Ｄｃで仕切るように、この第４Ｂ空間Ｓ４ｂ内に配置されている。
【００４９】
図４〜図６に示すように、第３Ａ空間形成部材３３Ａの上流側板３３ａには、外部と第３Ａ空間Ｓ３ａと連通させるＡ抜出開口２３ａが形成されている。このＡ抜出開口２３ａは、長方形状を成し、図示されていないドレン孔や燃焼筒１２の貫通孔１４の開口面積よりも大きな開口面積である。長方形状のＡ抜出開口２３ａで互いに対向する一対の辺が径方向Ｄｒで対向し、互いに対向する他の一対の辺が周方向Ｄｃで対向している。径方向Ｄｒで対向する一対の辺の間隔は、第２Ａ空間形成部材３２Ａの筒対向板３２ｃと第３Ａ空間形成部材３３Ａの筒対向板３３ｃとの間の間隔と実質的に等しい。すなわち、上流側板３３ａに形成されているＡ抜出開口２３ａは、互いに対向する第２Ａ空間形成部材３２Ａの筒対向板３２ｃと第３Ａ空間形成部材３３Ａの筒対向板３３ｃとのうち、一方の筒対向板３２ｃから他方の筒対向板３３ｃまで実質的に開口している。このＡ抜出開口２３ａは、Ａ抜出開口２３ａの形状及びサイズに対応したＡ蓋２４ａで塞がれている。このＡ蓋２４ａは、空間形成部材２１のＡ抜出開口２３ａ周りの部分と溶接で接合されている。
【００５０】
Ａ蓋２４ａには、Ａ多孔質体２５ａがろう付け等で接合されている。Ａ多孔質体２５ａは、図６に示すように、直方体形状を成している。直方体形状のＡ多孔質体２５ａの一対の面２６ａ，２６ｂのうち、一方の面２６ａにＡ蓋２４ａがろう付け等で接合されている。この一方の面２６ａの形状及びサイズは、Ａ蓋２４ａのＡ多孔質体２５ａが接合される面の形状及びサイズに対応している。Ａ多孔質体２５ａの一対の面２６ａ，２６ｂのうち他方の面２６ｂは、第３Ａ空間形成部材３３Ａの下流側板３３ｂに接している、又は下流側板３３ｂに近接している。直方体形状のＡ多孔質体２５ａの他の一対の面２６ｃ，２６ｄのうち、一方の面２６ｃが第２Ａ空間形成部材３２Ａの筒対向板３２ｃに接している、又はこの筒対向板３２ｃに近接している。また、他の一対の面２６ｃ，２６ｄのうち、他方の面２６ｄが第３Ａ空間形成部材３３Ａの筒対向板３３ｃに接している、又はこの筒対向板３３ｃに近接している。
【００５１】
図７及び図８に示すように、第４Ｂ空間形成部材３４Ｂの筒対向板３４ｃには、外部と第４Ｂ空間Ｓ４ｂと連通させるＢ抜出開口２３ｂが形成されている。このＢ抜出開口２３ｂも、長方形状を成し、図示されていないドレン孔や燃焼筒１２の貫通孔１４の開口面積よりも大きな開口面積である。長方形状のＢ抜出開口２３ｂで互いに対向する一対の辺が軸方向Ｄａで対向し、互いに対向する他の一対の辺が周方向Ｄｃで対向している。軸方向Ｄａで対向する一対の辺の間隔は、第４Ｂ空間形成部材３４Ｂの上流側板３４ａと下流側板３４ｂとの間の間隔と実質的に等しい。すなわち、筒対向板３４ｃに形成されているＢ抜出開口２３ｂは、互いに対向する上流側板３４ａと下流側板３４ｂとのうち、上流側板３４ａから下流側板３４ｂまで実質的に開口している。このＢ抜出開口２３ｂは、Ｂ抜出開口２３ｂの形状及びサイズに対応したＢ蓋２４ｂで塞がれている。このＢ蓋２４ｂは、第４Ｂ空間形成部材３４Ｂ中でＢ抜出開口２３ｂ周りの部分と溶接で接合されている。
【００５２】
Ｂ蓋２４ｂには、Ｂ多孔質体２５ｂがろう付け等で接合されている。Ｂ多孔質体２５ｂは、図８に示すように、直方体形状を成している。直方体形状のＢ多孔質体２５ｂの一対の面２７ａ，２７ｂのうち、一方の面２７ａにＢ蓋２４ｂがろう付け等で接合されている。この一方の面２７ａの形状及びサイズは、Ｂ蓋２４ｂのＢ多孔質体２５ｂが接合される面の形状及びサイズに対応している。Ｂ多孔質体２５ｂの一対の面２７ａ，２７ｂのうち他方の面２７ｂは、第３Ｂ空間形成部材３３Ｂの筒対向板３３ｃに接している、又は筒対向板３３ｃに近接している。直方体形状のＢ多孔質体２５ｂの他の一対の面２７ｃ，２７ｄのうち、一方の面２７ｃが第４Ｂ空間形成部材３４Ｂの上流側板３４ａに接している、又はこの上流側板３４ａに近接している。また、他の一対の面２７ｃ，２７ｄのうち、他方の面２７ｄが第４Ｂ空間形成部材３４Ｂの下流側板３４ｂに接している、又はこの下流側板３４ｂに近接している。
【００５３】
次に、本実施形態のガスタービンの動作及び作用について説明する。
【００５４】
圧縮機１は、外気を吸い込んでこれを圧縮する。圧縮機１で圧縮された空気は、燃焼器１０の燃料供給器１５に導かれる。この燃料供給器１５には、燃料供給源からの燃料が供給される。燃料供給器１５からは、燃料が圧縮空気と共に燃焼筒１２内に噴射され、燃焼筒１２内で燃焼する。燃焼により発生した高温高圧の燃焼ガスは、燃焼筒１２からタービン５のガス流路内に導かれ、タービンロータ６を回転させる。
【００５５】
燃焼筒１２内で燃料が燃焼すると、この燃焼により燃焼振動が発生する場合がある。特に、ガスタービンからの排気ガス中に含まれるＮＯｘを低減するために、燃料を希薄燃焼させると、燃焼が不安定になり、燃焼振動が発生し易くなる。
【００５６】
本実施形態では、燃焼振動等、燃焼筒１２内での燃料の燃焼により生じる空気の振動、つまり音は、燃焼筒１２の外周側に設けられている音響減衰器２０により抑えられる。この音響減衰器２０の空間形成部材２１の少なくとも一部は、ヘルムホルツの共鳴箱を構成し、空間形成部材２１により形成される空間Ｓの少なくとも一部は、共鳴空間を成す。よって、本実施形態の燃焼器１０では、前述したように、燃焼筒１２内に発生した音を抑えることができる。しかも、本実施形態では、空間形成部材２１により形成される空間Ｓ中に多孔質体２５を配置しているので、燃焼筒１２内で発生した音が空間Ｓ中の多孔質体２５を通過する過程で、その振動エネルギーが吸収される、つまり減音される。
【００５７】
次に、燃焼器１０の補修方法について、図９に示すフローチャートに従って説明する。
【００５８】
ガスタービンは、高温の燃焼ガスに晒される部材、回転する部材等を備えている。このため、ガスタービンは、定期的に点検される。この点検過程で、損傷又は劣化等している部材が見つかると、この部材を交換又は補修する。ガスタービンの燃焼器１０は、高温の燃焼ガスに晒される部材を含むため、必要に応じて補修される。
【００５９】
燃焼筒１２の内周側に施されている遮熱コーティングは、高温の燃焼ガスに晒されるため、劣化又は損傷する。このため、本実施形態における燃焼器１０の補修では、劣化した又は損傷した遮熱コーティングを剥がしてから、あらためて燃焼筒１２の内周側に遮熱コーティングを施す（Ｓ３：筒補修工程）。
【００６０】
本実施形態では、この筒補修工程Ｓ３に先立ち、燃焼筒１２を燃料供給器１５から外してから、燃焼筒１２の外周側に設けられている空間形成部材２１中で外部と接する部分に抜出開口２３を形成する（Ｓ１：開口工程）。この開口工程Ｓ１では、図１０に示すように、空間形成部材２１の本体２２と蓋２４とを接合している溶接部２９をグラインダー等で除去して、本体２２と蓋２４とを分離する。この結果、本体２２に形成されている抜出開口２３が開口する。本体２２から蓋２４を分離する過程で、蓋２４に接合されている多孔質体２５は、空間形成部材２１内から開口２３を介して外部に取出される（Ｓ２：多孔質体取出工程）。具体的に、図６に示すように、第３Ａ空間形成部材３３Ａの上流側板３３ａに形成されているＡ抜出開口２３ａを塞いでいるＡ蓋２４ａを軸方向Ｄａの上流側に移動させることで、このＡ蓋２４ａに接合されているＡ多孔質体２５ａを、Ａ抜出開口２３ａを介して第３Ａ空間Ｓ３ａから外部に取出す。また、図８に示すように、第４Ｂ空間形成部材３４Ｂの筒対向板３４ｃに形成されているＢ抜出開口２３ｂを塞いでいるＢ蓋２４ｂを径方向Ｄｒ外側に移動させることで、このＢ蓋２４ｂに接合されているＢ多孔質体２５ｂを、Ｂ抜出開口２３ｂを介して第４Ｂ空間Ｓ４ｂから外部に取出す。
【００６１】
次に、前述の筒補修工程Ｓ３を実行する。この筒補修工程Ｓ３では、まず、遮熱コーティングが施されている燃焼筒１２の内周面に対して、ブラスト処理を施す。このブラスト処理では、燃焼筒１２の内周面にアルミナ粒等のセラミックス又は金属の粒を衝突させて、遮熱コーティングを剥がす。次に、遮熱コーティングが取り除かれた燃焼筒１２の内周面に、耐熱性の高い金属粉やセラミックス粉を溶射する等で、この内周面上に改めて遮熱コーティングを形成する。
【００６２】
遮熱コーティングを剥がす過程では、遮熱コーティングを形成していた金属やセラミックス等の粒、さらに、ブラストする金属等の粒が燃焼筒１２の多数の貫通孔１４を介して空間形成部材２１で形成される空間Ｓ内に入り込む。また、遮熱コーティングを施す過程でも、遮熱コーティングを形成する金属やセラミックス等の粒が燃焼筒１２の多数の貫通孔１４を介して空間形成部材２１で形成されている空間Ｓ内に入り込む。さらに、燃焼器１０の運転中においても、各種異物が燃焼筒１２の多数の貫通孔１４を介して空間形成部材２１で形成されている空間Ｓ内に入り込む。
【００６３】
次に、空間形成部材２１で形成されている空間Ｓから、この空間Ｓ内に入り込んでいる各種異物を除去する（Ｓ４：異物除去工程）。この異物除去工程Ｓ４では、燃焼筒１２及びこの燃焼筒１２に設けられている音響減衰器２０を一体的に振る、エアーで吹き飛ばす等して、図１１に示すように、音響減衰器２０の空間形成部材２１に形成されている抜出開口２３から、空間Ｓ内の各種異物５３を外部に排出する。
【００６４】
次に、蓋２４が接合されている多孔質体２５を空間形成部材２１に形成されている抜出開口２３から空間Ｓ内に入れると共に（Ｓ５：多孔質体配置工程）、抜出開口２３を蓋２４で塞ぎ、この蓋２４を空間形成部材２１の本体２２に溶接等で接合する（Ｓ６：閉口工程）。なお、蓋２４が接合されている多孔質体２５は、前述の多孔質体取出工程Ｓ２で得たものであってよいし、新たなものであってもよい。
【００６５】
次に、燃料供給器１５に燃焼筒１２を取り付ける等、燃焼器１０を構成する部品を組み立て、燃焼器１０を完成させる。以上で、燃焼器１０の補修が完了する。
【００６６】
以上のように、本実施形態では、音響減衰器２０の空間形成部材２１内から異物を容易に除去することができ、燃焼器１０の補修にかかる時間を短くすることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、筒補修工程Ｓ３前に、空間Ｓ中の多孔質体２５を抜出開口２３から外部に取出すので、筒補修工程Ｓ３の実行で生じる金属粉等の異物が多孔質体２５に付着するのを防ぐことができる。また、多孔質体２５を空間Ｓから取り出すことで、空間Ｓ内に存在する異物の移動が容易になり、空間Ｓ内の異物をより容易に外部に除去することができる。しかも、本実施形態では、蓋２４に多孔質体２５が接合されているので、開口工程Ｓ１で、本体２２と蓋２４とを分離すれば、空間Ｓ中の多孔質体２５を抜出開口２３から外部に容易に取り出すことができる。また、本実施形態では、蓋２４で抜出開口２３を塞ぐことにより、蓋２４に接合されている多孔質体２５を空間Ｓ内に配置することになるので、多孔質体２５を容易に空間Ｓ内に配置することができる。
【００６８】
なお、以上の実施形態の空間形成部材２１は、燃焼筒１２の外周側に径方向Ｄｒ外側に向かって複数の空間を形成するものである。しかしながら、空間形成部材２１は、燃焼器１０の外周側に軸方向Ｄａに向かって複数の空間を形成するものあっても、燃焼筒１２の外周側に径方向Ｄｒ外側に向かって複数の空間を形成し、さらに、複数の空間の一部又はそれぞれを軸方向Ｄａに分割するものであってもよい。
【００６９】
また、以上の実施形態の音響減衰器２０は、空間形成部材２１と多孔質体２５とを有するものであるが、多孔質体２５を省略してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１：圧縮機、５：タービン、１０:燃焼器、１２:燃焼筒、１４:貫通孔、２０:音響減衰器、２１:空間形成部材、２２:本体、２３:抜出開口、２３ａ：Ａ抜出開口、２３ｂ：Ｂ抜出開口、２４:蓋、２４ａ：Ａ蓋、２４ｂ：Ｂ蓋、２５:多孔質体、２５ａ：Ａ多孔質体、２５ｂ：Ｂ多孔質体、３１:第１空間形成部材、３２:第２空間形成部材、３２Ａ：第２Ａ空間形成部材、３２Ｂ：第２Ｂ空間形成部材、３３：第３空間形成部材、３３Ａ：第３Ａ空間形成部材、３３Ｂ：第３Ｂ空間形成部材、３４:第４空間形成部材、３４Ａ:第４Ａ空間形成部材、３４Ｂ:第４Ｂ空間形成部材、５３:異物
【図１】
2015197047.tif 000003
【図２】
2015197047.tif 000004
【図３】
2015197047.tif 000005
【図４】
2015197047.tif 000006
【図５】
2015197047.tif 000007
【図６】
2015197047.tif 000008
【図７】
2015197047.tif 000009
【図８】
2015197047.tif 000010
【図９】
2015197047.tif 000011
【図１０】
2015197047.tif 000012
【図１１】
2015197047.tif 000013