(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機から吐出される圧縮空気の一部を車室内から車室外に抽気し、クーラへ導いて同空気を所定温度に冷却し、ガスタービンのロータや翼の冷却用空気として供給する圧縮機の吐出空気の抽気方法において、前記抽気空気は圧縮機ディフューザ出口に設けられた穴より圧縮空気の一部を抽気し、抽気された空気は、同穴の周囲に車室壁、圧縮機ディフューザ、および燃焼器側車室と区分する仕切壁により形成されたキャビティを通り、燃焼器周囲を通ることなく、同燃焼器周囲の内側より車室外へ導かれることを特徴とするガスタービン圧縮機吐出空気の抽気方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービン圧縮機吐出空気の抽気方法に関し、圧縮機から抽気するロータや翼の冷却空気の抽気方法を改良し、車室から抽気される空気の温度が燃焼器周囲の高温度で加熱されないような抽気方法として、冷却用空気のクーラの負荷を軽減するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来のガスタービンの圧縮機出口及び燃焼器近辺の断面図である。図において、車室６０内には圧縮機６１が配置され、その周囲には燃焼器６２が複数ユニット、例えば２０ユニットが配置されている。燃焼器６２の尾筒６２ａ出口はガスタービンのガスパス６３に向って開口し、ガスパス６３には、図示省略しているが、ロータ周囲に動翼が多段に設けられ、又車室の内側の周囲には静翼が多段に、かつ動翼とは軸方向に交互に配置されている。車室６０内のガスパス６３の前には抽気口６４が設けられ、車室６０内の空気を抽気し、この空気を図示していないクーラに導き、クーラで適切な温度に調節してロータ及び翼に導き、これらを冷却するようにしている。
【０００３】
上記構成のガスタービンにおいて、圧縮機６１で圧縮された空気は圧縮機出口６１ａから、圧縮機吐出空気１００として車室６０内へ吐出され、その大部分の空気は１００Ａで示すように燃焼器６２のノズル部周囲より燃焼器６２に流入し、燃料と共に燃焼して高温燃焼ガスとなり、１０１のようにガスパス６３へ供給され、膨張することにより仕事をし、ガスタービンのロータを回転させる。
【０００４】
一方、圧縮機６１から吐出された空気は、温度が約３８０℃程度であり、その一部は１００Ｂで示すように燃焼器６２周囲を横切り、燃焼器６２の周囲の高温により加熱され、約４００℃程度の空気となって、１００Ｃで示すように抽気口６４より車室外へ抽気される。抽気された空気は、図示してないクーラに導かれ、クーラで約２００℃程度にまで冷却され、ロータや翼に導かれてこれらを冷却する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のガスタービンにおいては、ロータや翼は燃焼器近辺の車室内から抽気し、この空気をクーラで冷却してロータや翼に導いて冷却しているが、車室から抽気した空気は抽気口で抽気されるまでに燃焼器周囲の高温により加熱されて約４００℃程度になり、この空気をクーラで約２００℃まで冷却してロータや翼に供給している。圧縮機から吐出された直後の空気は約３８０℃程度であり、抽気するまでに１５〜２０℃程度上昇してしまい、その分クーラでの冷却の負荷が大きくなっている。従って、この抽気する空気の温度が上昇しないようにすれば、クーラの負荷も軽減され、ガスタービンの性能向上にもつながることになる。
【０００６】
そこで本発明は、圧縮機から吐出された空気の一部が燃焼器の周囲を通らないような抽気方法を採用し、車室から抽気してクーラに導く空気の温度が上昇しないようにするガスタービン圧縮機の吐出空気の抽気方法を提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【０００８】
圧縮機から吐出される圧縮空気の一部を車室内から車室外に抽気し、クーラへ導いて同空気を所定温度に冷却し、ガスタービンのロータや翼の冷却用空気として供給する圧縮機の吐出空気の抽気方法において、前記抽気空気は圧縮機ディフューザ出口に設けられた穴より圧縮空気の一部を抽気し、抽気された空気は、同穴の周囲に車室壁、圧縮機ディフューザ、および燃焼器側車室と区分する仕切壁により形成されたキャビティを通り、燃焼器周囲を通ることなく、同燃焼器周囲の内側より車室外へ導かれることを特徴とするガスタービン圧縮機吐出空気の抽気方法。
【００１０】
本発明の吐出空気の抽気方法は、ガスタービンのロータや翼を冷却するための空気として、圧縮機ディフューザ出口部の壁に設けられた穴より圧縮空気の一部を抽気する。この抽気した空気の温度は約３８０℃であり、この空気が車室内に入り、燃焼器周囲を通ると燃焼器周囲の高温により加熱され、温度が１５〜２０℃程度上昇してしまう。本発明では抽気した空気が燃焼器側に流入しないように、ディフューザから抽気した空気は、圧縮機ディフューザ出口に設けられた穴の周囲に車室壁、圧縮機ディフューザ、および燃焼器側車室と区分する仕切壁により形成されたキャビティを通り、燃焼器側へ流れないようにして燃焼器の内側より車室外へ抜くようにする。従って抽気した空気は従来のように燃焼器の熱により４００℃程度にまで温度上昇することがなく、３８０℃の温度でクーラへ導かれるので、クーラの負担がその分軽減され、熱損失を防ぎ、ガスタービンの熱効率が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基いて具体的に説明する。図１は本発明の実施の一形態に係るガスタービン圧縮機の吐出空気の抽気方法を実施する車室構造部の断面図である。図において、ガスタービンの圧縮機と燃焼器の構造は図２に示すものと同じであるので詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明するが、本発明の特徴部分は符号１乃至５、及び８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃの部分にあり、以下にこれらの点を中心に説明する。
【００１３】
図１において、１は抽気用ポートであり、燃焼器６２へ隣接した位置で圧縮機６１の出口部近辺に設けられている。２は車室壁に貫通して設けられた穴であり、抽気用ポート１が挿入されている。３は仕切壁であり、燃焼器６２側の車室と圧縮機６１側とを区分する壁である。４は圧縮機のディフューザに貫通して設けられた抽気用穴であり、５は仕切壁３により車室壁とディフューザとにより形成されるキャビティである。
【００１４】
上記構成において、圧縮機６１からの圧縮空気は従来と同様に圧縮機出口６１ａから吐出され、燃焼器６２へ供給されるが、圧縮機６１のディフューザから出た直後の空気は８０Ａで示すようにディフューザに設けられた抽気用穴４より一部が抽気され、キャビティ５内へ流入する。この時点での抽気された空気は約３８０℃程度であり、従来のように燃焼器６２周囲の高温により加熱されることがない。
【００１５】
キャビティ５内の抽気された空気は、８０Ｂで示すように車室に貫通して設けられた穴２を通り、抽気用ポート１から８０Ｃで示すように抽気され、クーラへ導かれる。従って、抽気用ポート１から抽気された空気は、３８０℃程度であり、従来のように燃焼器６２の周囲を通ることなく抽気されるので、燃焼器６２の周囲高温により加熱されることがなく、クーラの負担もその分軽減され、ガスタービンの性能向上に貢献するものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のガスタービン圧縮機吐出空気の抽気方法は、圧縮機から吐出される圧縮空気の一部を車室内から車室外に抽気し、クーラへ導いて同空気を所定温度に冷却し、ガスタービンのロータや翼の冷却用空気として供給する圧縮機の吐出空気の抽気方法において、前記抽気空気は圧縮機ディフューザ出口に設けられた穴より圧縮空気の一部を抽気し、抽気された空気は、同穴の周囲に車室壁、圧縮機ディフューザ、および燃焼器側車室と区分する仕切壁により形成されたキャビティを通り、燃焼器周囲を通ることなく、同燃焼器周囲の内側より車室外へ導かれることを特徴としている。このような方法により、本発明では、抽気した空気は、燃焼器周囲の高温により加熱することなく、圧縮機の吐出空気の温度、例えば、３８０℃程度のままで抽気され、従来のように燃焼器周囲の熱により４００℃程度にまで加熱されて温度上昇することがなく、３８０℃の温度でクーラの負担がその分軽減され、熱損失を防ぎ、ガスタービンの熱効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービン圧縮機の吐出空気の抽気方法を実施するガスタービン圧縮機出口近辺の断面図である。
【図２】従来のガスタービン圧縮機の空気を抽気する抽気口近辺の断面図である。
【符号の説明】
１        抽気用ポート
２        穴
３        仕切壁
４        抽気用穴
５        キャビティ
６０      車室
６１      圧縮機
６１ａ    圧縮機出口
６２      燃焼器
６３      ガスパス
【図１】
0004107765.tif 000002
【図２】
0004107765.tif 000003