(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの燃焼器で生成された燃焼ガスをタービンへ導く筒状の胴部と、
ガスタービンの圧縮機から送られる空気の一部を前記胴部の内部に導くバイパス孔と、
前記バイパス孔の上流に設けられ、前記ガスタービンが部分負荷で運転されている場合には、前記燃焼器をバイパスさせて前記圧縮機から送られる空気の一部を直接前記ガスタービンの燃焼器尾筒に送り込み、前記ガスタービンの高負荷時には、前記圧縮機から送られる空気の全量を前記燃焼器に供給するバイパス空気流量調整弁とを備え、
このバイパス孔の上流側における前記胴部よりも下流側における前記胴部を、少なくとも当該胴部のバイパス孔側へ張り出させ、かつ少なくとも前記バイパス孔が設けられている側の前記胴部は、前記バイパス孔の直後から前記胴部の出口に向かって絞られていることを特徴とするガスタービンの燃焼器尾筒。
【請求項２】
ガスタービンの燃焼器で生成された燃焼ガスをタービンへ導く筒状の胴部と、
この胴部に設けられ、且つガスタービンの圧縮機から送られる空気の一部を前記胴部の内部に導くバイパス孔とを備え、
前記バイパス孔の下流側における前記バイパス孔の付け根内部の曲率半径を、前記バイパス孔の上流側における前記バイパス孔の付け根内部の曲率半径よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービンの燃焼器尾筒。
【請求項３】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から送られる空気と燃料とを反応させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼ガスが噴射されることによって駆動されるタービンと、
前記燃焼器で生成された燃焼ガスを前記タービンへ導く請求項１又は２に記載の燃焼器尾筒と、
を備えたことを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスタービンに関し、さらに詳しくは、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒の温度上昇を抑制できるガスタービンの燃焼器尾筒及びガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンは、起動から定格運転に達するまでの立ち上がりが早く、また重量に対して大きな出力を取り出すことができる。さらに、軽油や重軽油等の液体燃料、あるいは天然ガスや石炭をガス化したガス燃料等の気体燃料を使用できる。このため、近年発電プラント等に幅広く使用されている。
【０００３】
図９は、ガスタービンの構成を示す概略図である。ガスタービン９００は、圧縮機９０１と、燃焼器９０３と、タービン９０５とで構成されている。圧縮機９０１で圧縮された燃焼用空気ａと燃料ｆとは、燃焼器９０３で燃焼した後、高温・高圧の燃焼ガスＧとなってタービン９０５へ噴射される。これによってタービン９０５が駆動し、その駆動力の一部はタービン９０５に連結された圧縮機９０１を駆動するために使用される。また、残りの駆動力が発電機９０７等を駆動する動力等として利用される。
【０００４】
図１０は、ガスタービンの燃焼器及び燃焼器尾筒の一例を示す説明図である。この燃焼器尾筒９１０には、圧縮機９０１から送られる燃焼用空気ａの一部を直接燃焼器尾筒９１０に導くためのバイパス孔９２０が設けられている。このバイパス孔９２０について説明する。
【０００５】
ガスタービン９００が部分負荷で運転されている場合には、燃焼器９０３に供給される燃料ｆの流量を定格負荷時よりも少なくする。ここで、燃空比ａ／ｆは負荷に関わらず一定に保つことが望ましいので、圧縮機９０１から供給される燃焼用空気ａの流量を、燃料ｆの減少分に応じて少なくする必要がある。しかし、圧縮機９０１（図９参照）から送られる燃焼用空気の流量を絞るには限界があるため、燃焼用空気ａの流量はあまり大きく変化させることはできない。
【０００６】
そこで、部分負荷時においてはバイパス流路９７０を介して燃焼器９０３に供給される燃焼用空気ａの一部を燃焼器尾筒９１０へ流す。バイパス孔９２０の上流に設けたバイパス空気流量調整弁９４０によって、燃焼器９０３をバイパスさせる空気流量を調整できる。このように、このガスタービンの燃焼器９０３及び燃焼器尾筒９１０は、燃焼器９０３をバイパスさせる空気流量を調整することにより、幅広い負荷に応じて常に最適な燃空比ａ／ｆを維持できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高負荷時にはすべての燃焼用空気ａが燃焼器９０３に供給されるため、バイパス孔９２０からは空気が流入しない。そして、これに起因して、バイパス孔９２０の下流側におけるバイパス孔付け根９２０ｔやバイパス孔９２０の下流側における胴部９３０の壁面温度が上昇し、場合によってはこの部分の焼損を招くことがあった。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒の温度上昇を抑制できるガスタービンの燃焼器尾筒及びガスタービンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒は、ガスタービンの燃焼器で生成された燃焼ガスをタービンへ導く筒状の胴部と、ガスタービンの圧縮機から送られる空気の一部を前記胴部の内部に導くバイパス孔とを備え、このバイパス孔の上流側における前記胴部よりも下流側における前記胴部を、少なくとも当該胴部のバイパス孔側へ張り出させたことを特徴とする。
【０００９】
このガスタービンの燃焼器尾筒は、バイパス孔の上流側における燃焼器尾筒の胴部よりも下流側における燃焼器尾筒の胴部を、少なくともバイパス孔側へ向かって張り出させている。このため、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒の壁面近傍における燃焼ガスの流速が低くなり、また、バイパス孔の下流側におけるバイパス孔の付け根内部に燃焼ガスの渦が発生し難くなる。これらの作用によって、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇を抑えることができる。ここで、バイパス孔側のみならず、バイパス孔の設けられている側の反対側における燃焼器尾筒胴部を張り出させてもよい。このようにすれば、燃焼器尾筒胴部のバイパス孔側のみならず、その反対側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇を抑制できる。また、このガスタービンの燃焼器尾筒を備えたガスタービンも、ガスタービンの負荷に関わらず燃焼器尾筒胴部の温度上昇が抑制できるので、長期信頼性が向上する。
【００１０】
また、本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒は、ガスタービンの燃焼器で生成された燃焼ガスをタービンへ導く筒状の胴部と、この胴部に設けられ、且つガスタービンの圧縮機から送られる空気の一部を前記胴部の内部に導くバイパス孔とを備え、このバイパス孔の上流側における前記胴部よりも下流側における前記胴部を、当該胴部の全周にわたって径方向外側に張り出させたことを特徴とする。
【００１１】
このガスタービンの燃焼器尾筒は、バイパス孔の上流側における燃焼器尾筒の胴部よりも下流側における燃焼器尾筒の胴部を、その周方向全域にわたって前記胴部の径方向外側へ向かって張り出させている。このような構成によって、燃焼器尾筒胴部のバイパス孔側のみならず、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の全周にわたって、その壁面温度の上昇を抑制できる。その結果、このガスタービンの燃焼器尾筒はさらに長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性もより向上する。また、このガスタービンの燃焼器尾筒を備えたガスタービン（請求項７）も、ガスタービンの負荷に関わらずバイパス孔下流側における燃焼器尾筒胴部全周の温度上昇が抑制できるので、さらに長期信頼性が向上する。
【００１２】
また、本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒は、ガスタービンの燃焼器で生成された燃焼ガスをタービンへ導く筒状の胴部と、この胴部に設けられ、且つガスタービンの圧縮機から送られる空気の一部を前記胴部の内部に導くバイパス孔とを備え、前記バイパス孔の下流側における前記バイパス孔の付け根内部の曲率半径を、前記バイパス孔の上流側における前記バイパス孔の付け根内部の曲率半径よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１３】
このガスタービンの燃焼器尾筒は、パイパス孔の付け根内部における曲率半径を、バイパス孔の下流側の方が上流側よりも大きくなるようにしてある。このため、バイパス孔の下流側における付け根内部を通過する燃焼ガスの流れを滑らかにして、この部分における渦の発生を抑制できる。その結果、パイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度の上昇を抑えることができるので、燃焼器尾筒は長期間の使用に耐え得るようになる。また、この燃焼器尾筒を備えたガスタービンは、負荷の大きさに関わらず燃焼器尾筒の壁面温度上昇を抑制できるので、長期信頼性が向上する。
【００１４】
また、このガスタービンの燃焼器尾筒に、上記本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒を適用してもよい。このようにすると、バイパス孔の下流においては燃焼ガスの流速が遅くなるので、この部分における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇をさらに抑制でき、長期信頼性も向上する。このガスタービンの燃焼器尾筒を備えたガスタービンも同様の作用・効果が得られる。
【００１５】
また、本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒は、ガスタービンの燃焼器で生成された燃焼ガスをタービンへ導く筒状の胴部と、この胴部に設けられ、且つガスタービンの圧縮機から送られる空気の一部を前記胴部の内部に導くバイパス孔とを備え、少なくとも前記バイパス孔が設けられている側の前記胴部は、前記バイパス孔の直後から前記胴部の出口に向かって絞られていることを特徴とする。
【００１６】
このガスタービンの燃焼器尾筒は、少なくともバイパス孔が取り付けられている側の胴部を、バイパス孔の直後から胴部の出口に向かって絞ってある。このため、この燃焼器尾筒の胴部内においては、バイパス孔付近における燃焼ガスの流速が低くなるので、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度の昇温を抑制できる。その結果、燃焼器尾筒は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。また、この燃焼器尾筒を備えたガスタービン（請求項７）も同様の作用・効果を奏する。
【００１７】
また、このガスタービンの燃焼器尾筒に、上記本発明のいずれか１項に係るガスタービンの燃焼器尾筒を適用してもよい。このようにすると、バイパス孔の下流においては燃焼ガスの流速をさらに遅くでき、または、バイパス孔の下流側における付け根内部を通過する燃焼ガスの流速を遅くしつつ流れを滑らかにできる。その結果、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇をさらに抑制でき、長期信頼性はさらに向上する。また、このガスタービンの燃焼器尾筒を備えたガスタービンも同様の作用・効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係るガスタービンを示す断面図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係るガスタービンの燃焼器及び燃焼器尾筒を示す断面図である。また、図３は、この発明の実施の形態１と従来例に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。このガスタービン１００の燃焼器２には、この発明の実施の形態１に係るガスタービンの燃焼器尾筒１０が備えられている。そして、このガスタービンの燃焼器尾筒１０は、バイパス孔２０の下流における燃焼器尾筒１０の胴部３０を、前記バイパス孔２０の上流側における胴部３０よりもこのバイパス孔２０側へ張り出させたことを特徴とする。
【００２０】
ガスタービン１００は、圧縮機１と、燃焼器２と、タービン３とで構成されている。圧縮機１で圧縮された燃焼用空気と燃料とは、燃焼器２で燃焼した後、高温・高圧の燃焼ガスとなってタービン３へ噴射される。これによってタービン３が駆動し、その駆動力の一部はタービン３に連結された圧縮機１を駆動するために使用される。また、残りの駆動力が発電機等を駆動する動力等として利用される。
【００２１】
図２に示すように、燃焼器２の出口２ｅには燃焼器尾筒１０が備えられており、燃焼器２で生成された高温・高圧の燃焼ガスＧをタービン３（図１参照）に導く。燃焼器尾筒１０の胴部３０にはバイパス孔２０が設けられており、ガスタービン１００が部分負荷で運転されている場合には、圧縮機１から送られる燃焼用空気ａの一部を、燃焼器２をバイパスさせて直接燃焼器尾筒１０に送り込む。また、高負荷時には、バイパス孔２０の上流に設けられたバイパス空気流量調整弁４０を閉じて、圧縮機１から送られる燃焼用空気ａの全量を燃焼器２に供給する。
【００２２】
高負荷時にバイパス空気流量調整弁４０を閉じると、バイパス孔２０から燃焼器尾筒１０内に空気は流入しなくなる。この場合、従来例に係るガスタービンの燃焼器尾筒９１０においては、図３（ｃ）に示すように、バイパス孔９２０内で燃焼用空気ａと燃料ｆとが燃焼する。また、バイパス孔９２０の下流側におけるバイパス孔付け根内部９２０ｂは曲率が小さいので、この近傍で燃焼ガスは渦Ｖを生じやすく、燃焼ガスがバイパス孔９２０の下流側に滞留しやすくなる。その結果、バイパス孔付け根部９２０ｂ及びバイパス孔９２０の下流側における胴部９３０の壁面温度が高くなりやすかった。
【００２３】
この発明の実施の形態１に係る燃焼器尾筒１０においては、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、バイパス孔２０の下流における燃焼器尾筒１０の胴部３０を、前記バイパス孔２０の上流側における胴部３０よりもこのバイパス孔２０側へ張り出させている。ここで、上記張出しの大きさδは、燃焼器尾筒１０の胴部３０の急拡大にならない範囲で大きくする方が好ましい。そして、上記張出しを壁面角度αの大きさで表した場合には、胴部３０の壁面近傍における流速を低減してこの部分における温度上昇を抑制する観点から、燃焼ガスの流れが剥離しない範囲で壁面角度αを大きくすることが好ましい。このような壁面角度αの範囲は４度以上１０度以下が好ましく、さらには７度程度が最適である。
【００２４】
このような張出しδを燃焼器尾筒１０の胴部３０に設けることによって、バイパス孔２０の下流側における燃焼器尾筒１０の壁面近傍における燃焼ガスの流速は低くなるので、当該壁面温度の上昇を抑えることができる。また、バイパス孔２０の下流で燃焼器尾筒１０の胴部３０は拡大しているため、バイパス孔２０の下流側におけるバイパス孔付け根内部２０ｂに燃焼ガスが衝突し難くなる。また、渦Ｖも発生し難くなるので、バイパス孔２０の下流側における胴部３０の壁面温度上昇を抑えることができる。これによって、ガスタービンの負荷に関わらず燃焼器尾筒１０の過熱や焼損を抑制できるので、燃焼器尾筒１０は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。そして、この燃焼器尾筒１０を備えたガスタービン１００も長期信頼性が向上する。
【００２５】
図４は、この発明の実施の形態１に係るガスタービンの燃焼器尾筒の他の例を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、バイパス孔２１の下流における燃焼器尾筒１１の胴部３１を、前記バイパス孔２１の上流側における胴部３１よりもバイパス孔２１側及びその１８０度反対側へ張り出させている。したがって、図４（ｂ）に示すように、この部分における胴部３１の軸方向に垂直な断面形状は楕円状となっている。そして、上記張出しを壁面角度αの大きさで表した場合には、胴部３１の壁面近傍における流速を低減してこの部分における温度上昇を抑制する観点から、流れが剥離しない範囲で壁面角度αを大きくすることが好ましい。このような壁面角度αの範囲は４度以上１０度以下が好ましく、さらには７度程度が最適である。
【００２６】
上記構成とすることによって、この例に係るガスタービンの燃焼器尾筒１１は、パイパス孔２１が設けられた側の反対側における胴部３１の壁面近傍においても燃焼ガスの流速は低くなる。このため、バイパス孔２１の下流側における胴部３１のみならず、パイパス孔２１が設けられた側の反対側における胴部３１の壁面温度の上昇も抑えることができる。これによって、燃焼器尾筒１１はさらに長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性もより向上する。そして、この燃焼器尾筒１１を備えたガスタービン１００は、ガスタービンの負荷が変動しても燃焼器尾筒１１の壁面における温度上昇を抑制できるので、長期信頼性がより向上する。
【００２７】
また、図４（ｃ）に示すように、バイパス孔２２の下流における燃焼器尾筒１２の胴部３２を、バイパス孔２２の上流側よりも胴部３２の全周にわたって胴部３２の径方向外側にδだけ張り出させてもよい。この場合、バイパス孔２２の下流側における胴部３２の断面形状は、図４（ｄ）に示すように、バイパス孔２２の上流側における胴部３２の直径Ｄlよりも大きくなっており、その直径ＤtはＤl＋２×δとなる。そして、上記張出しを壁面角度αの大きさで表した場合には、胴部３２の壁面近傍における流速を低減してこの部分における温度上昇を抑制する観点から、流れが剥離しない範囲で壁面角度αを大きくすることが好ましい。このような壁面角度αの範囲は４度以上１０度以下が好ましく、さらには７度程度が最適である。
【００２８】
このような構成とすることによって、このガスタービンの燃焼器尾筒１２は、バイパス孔２２の下流側における胴部３２の全周にわたって、壁面近傍における燃焼ガスの流速は低くなる。このため、バイパス孔２２の下流側全周囲にわたって胴部３２の壁面温度の上昇を抑えることができるので、燃焼器尾筒１２はさらに長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性もより向上する。また、このガスタービンの燃焼器尾筒１２に係る胴部３２は、バイパス孔２２の下流側全周を張り出させるので、上記燃焼器尾筒１０及び１１と比較して製造が容易である。これによって生産性が向上し製造コストも低く抑えることができる。そして、この燃焼器尾筒１２を備えたガスタービン１００も長期信頼性がより向上し、また製造コストも抑えることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。このガスタービンの燃焼器尾筒１３は、胴部３３に設けられたバイパス孔２３の下流側付け根内部２３ｂｔの曲率半径を、バイパス孔２３の上流側付け根内部２３ｂｌの曲率半径よりも大きくした点に特徴がある。
【００３０】
図５（ａ）に示すように、胴部３３に設けられたバイパス孔２３のバイパス孔付け根内部２３ｂには曲率が設けられている。そして、バイパス孔２３の下流側付け根内部２３ｂｔの曲率半径ｒbtは、バイパス孔２３の上流側付け根内部２３ｂｌの曲率半径ｒblよりも大きくしてある。ここで、流れの剥離抑制という観点から、下流側付け根内部２３ｂｔの曲率半径ｒbtは、図５（ｂ）に示すようにその４分円の端がバイパス孔２３の上流端から壁面角度αで７度以上になるようにすることが好ましい。また、大きさの異なる上流側付け根内部２３ｂｌにおける曲率半径ｒblと、下流側付け根内部２３ｂｔの曲率半径ｒbtとをバイパス孔２３の周囲にわたって連続的に結ぶことが好ましい。
【００３１】
このような構成とすることで、バイパス孔の下流側付け根内部２３ｂｔを通過する燃焼ガスの流れを滑らかにして、渦の発生を抑制できる。その結果、パイパス孔２３の下流側における胴部３３の壁面温度の上昇を抑えることができるので、燃焼器尾筒１３は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。また、この燃焼器尾筒１３を備えたガスタービン１００も長期信頼性が向上する。また、実施の形態２に係るガスタービンの燃焼器尾筒１３に、上記実施の形態１に係るガスタービンの燃焼器尾筒１０等を適用してもよい。このようにすると、バイパス孔２３の下流においては燃焼ガスの流速が遅くなるので、さらにこの部分における胴部３３の壁面温度上昇を抑制できる。
【００３２】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。このガスタービンの燃焼器尾筒１４は、少なくともバイパス孔２４が取り付けられている側の胴部３４を、バイパス孔２４の直後から胴部３４の出口３４ｅに向かって絞った点に特徴がある。
【００３３】
従来のガスタービン９００の燃焼器尾筒９１０で採用されていた胴部の形状を、図６（ａ）中の点線で示す。このように、従来は、バイパス孔９２０の下流側は、ある程度の距離ｌ1だけ上流側の同じ直径で形成された後、胴部９３０の出口９３０ｅに向かって径が絞られていた。このガスタービンの燃焼器尾筒１４では、バイパス孔２４の直後から胴部３４の出口３４ｅに向かって胴部３４の径を絞ってあるので、バイパス孔２４付近における燃焼ガスの流速が低くなる。また、胴部３４をバイパス孔２４の直後から絞ることによって燃焼ガスは胴部３４の内壁に沿って滑らかに流れる。
【００３４】
これによって、バイパス孔２４の下流側における下流側付け根内部２４ｂｔ付近で渦が発生し難くなる。これらの作用によって、胴部３４の過熱や焼損を抑制できるので、燃焼器尾筒１４は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。また、この燃焼器尾筒１４を備えたガスタービン１００も長期信頼性が向上する。
【００３５】
なお、少なくともバイパス孔２４が取り付けられている側の胴部３４のみならず、バイパス孔２４が取り付けられている側の反対側における胴部３４をバイパス孔２４の直後から胴部３４の出口３４ｅに向かって絞ってもよい。また、バイパス孔２４の直後のみならず、バイパス孔２４の下流側における渦等の発生を抑えることのできる範囲で、胴部３４を絞り始めるバイパス孔２４からの距離ｌを持たせてもよい（以下同様）。ここで、胴部３４を絞り始める距離ｌは極力短い方が好ましいが、バイパス孔２４の直径ｄの５０％程度までが好ましい。なお、壁面角度α（図６（ｂ）参照）が小さいときには、距離ｌを小さくすることが好ましい。
【００３６】
（変形例１）
図７は、実施の形態３の第１変形例に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。このガスタービンの燃焼器尾筒１５は、実施の形態３に係るガスタービンの燃焼器尾筒１４と略同一の構成であるが、さらに、バイパス孔２５の下流における燃焼器尾筒１５の胴部３５を、前記バイパス孔２５の上流側における胴部３５よりもこのバイパス孔２５側へ張り出させた点が異なる。その他の構成は実施の形態１と同一であるので説明を省略する。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、バイパス孔２５の下流側における胴部３５は、バイパス孔２５側へδだけ張出している。また、胴部３５はバイパス孔２５の直後から胴部３５の出口３５ｅに向かってその径が絞られている。このような構成によって、バイパス孔２５の下流側における燃焼ガスの流速を、実施の形態１や実施の形態３に係る燃焼器尾筒１０や１４よりもさらに遅くすることができる。また、バイパス孔２５の下流側におけるバイパス孔付け根内部２５ｂ近傍においては渦の発生をさらに抑えることができる。
【００３８】
その結果、バイパス孔２５の下流における胴部３５の壁面温度の上昇をさらに抑えて燃焼器尾筒１５の過熱や焼損を抑制できるので、燃焼器尾筒１５は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。また、この燃焼器尾筒１５を備えたガスタービン１００も長期信頼性が向上する。また、バイパス孔２５の直後から胴部３５の径を絞る効果によって、張出しδを小さくできるので、胴部３５の寸法を比較的小さく抑えることができる。なお、張出しδの大きさについては、実施の形態１で説明した範囲が適用できる（以下同様）。
【００３９】
また、図７（ｂ）に示すように、胴部３５'のバイパス孔２５'が設けられている側のみならず、その反対側にも張出しδを設けてもよい。さらに、図７（ｃ）に示すように、バイパス孔２５''の下流側においては、胴部３５''の全周にわたって張出しを設け、且つバイパス孔２５''の直後から胴部３５''の出口３５''ｅに向かって胴部３５''を絞ってもよい。
【００４０】
このような構成によれば、上記第１変形例に係るガスタービンの燃焼器尾筒１５と比較して、バイパス孔２５'又は２５''の下流側のみならず胴部３５'等のさらに広い範囲において、壁面温度の上昇を抑えることができる。これによって、燃焼器尾筒１５'等はさらに長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性もさらに向上する。また、図７（ｃ）に示す燃焼器尾筒１５''においては、胴部３５''をその全周にわたって張り出させているので、上記胴部３５等と比較して製造が容易である。これによって生産性が向上し製造コストも低く抑えることができる。また、この燃焼器尾筒１５'を備えたガスタービン１００も長期信頼性が向上する。
【００４１】
（変形例２）
図８は、実施の形態３の第２変形例に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。このガスタービンの燃焼器尾筒１６は、実施の形態３に係るガスタービンの燃焼器尾筒１４と略同一の構成であるが、さらに、バイパス孔２６の下流における下流側付け根内部２６ｂｔの曲率半径を、バイパス孔２６の上流における上流側付け根内部２６ｂｌの曲率半径よりも大きくした点が異なる。その他の構成は実施の形態１と同一であるので説明を省略する。
【００４２】
図８に示すように、バイパス孔２６の下流側付け根内部２６ｂｔの曲率半径ｒbtは、バイパス孔２６の上流側付け根内部２６ｂｔの曲率半径ｒblよりも大きくしてある。また、胴部３６はバイパス孔２６の直後から胴部３６の出口３６ｅに向かってその径が絞られている。このような構成によって、バイパス孔２６の下流側における燃焼ガスの流速を遅くしつつ、バイパス孔２６の下流側付け根内部２６ｂｔを通過する燃焼ガスの流れを滑らかにして、渦の発生を抑制できる。
【００４３】
これらの相互作用によって、パイパス孔２６の下流における胴部３６の壁面温度の上昇を抑えることができるので、燃焼器尾筒１６は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。また、この燃焼器尾筒１６を備えたガスタービン１００も信頼性が向上する。なお、バイパス孔２６の下流側付け根内部２６ｂｔの曲率半径ｒbtとバイパス孔２６の上流側付け根内部２６ｂｌの曲率半径ｒblとの関係、及び、バイパス孔２６の下流側付け根内部２６ｂｔの曲率半径ｒbtを大きくする領域については実施の形態２で説明した範囲が適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒では、バイパス孔の上流側における燃焼器尾筒の胴部よりも下流側における燃焼器尾筒の胴部を、少なくともバイパス孔側へ向かって張り出させた。このため、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇を抑えることができる。
【００４５】
また、この発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒では、バイパス孔の上流側における燃焼器尾筒の胴部よりも下流側における燃焼器尾筒の胴部を、その周方向全域にわたって前記胴部の径方向外側へ向かって張り出させた。このような構成によって、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の全周にわたって、その壁面温度の上昇を抑制できるので、さらに長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性もより向上する。
【００４６】
また、この発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒では、パイパス孔の付け根内部における曲率半径を、バイパス孔の下流側の方が上流側よりも大きくなるようにした。このため、バイパス孔の下流側付け根内部における渦の発生を抑制できるので、パイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度の上昇を抑えることができる。
【００４７】
さらに、この発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒に上記本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒を適用すれば、バイパス孔の下流においては燃焼ガスの流速が遅くなるので、この部分における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇をさらに抑制でき、長期信頼性もより向上する。
【００４８】
また、この発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒では、少なくともバイパス孔が取り付けられている側の胴部を、バイパス孔の直後から胴部の出口に向かって絞るようにした。このため、この燃焼器尾筒の胴部内においては、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度の昇温を抑制できる。その結果、燃焼器尾筒は長期間の使用に耐え得るようになり、また、信頼性も向上する。
【００４９】
さらに、この発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒に上記本発明に係るガスタービンの燃焼器尾筒を適用すれば、バイパス孔の下流においては燃焼ガスの流速をさらに遅くできる。また、バイパス孔の下流側における付け根内部を通過する燃焼ガスの流速を遅くしつつ流れを滑らかにできる。その結果、バイパス孔の下流側における燃焼器尾筒胴部の壁面温度上昇をさらに抑制でき、長期信頼性はさらに向上する。
【００５０】
また、この発明に係るガスタービンは、上記ガスタービンの燃焼器尾筒を備えるようにした。これによって、ガスタービンの負荷に関わらずバイパス孔下流側における燃焼器尾筒胴部全周の温度上昇が抑制できるので、ガスタービンの長期信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るガスタービンを示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るガスタービンの燃焼器及び燃焼器尾筒を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１と従来例に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るガスタービンの燃焼器尾筒の他の例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。
【図７】実施の形態３の第１変形例に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。
【図８】実施の形態３の第２変形例に係るガスタービンの燃焼器尾筒を示す説明図である。
【図９】ガスタービンの構成を示す概略図である。
【図１０】ガスタービンの燃焼器及び燃焼器尾筒の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  圧縮機
２  燃焼器
３  タービン
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６  燃焼器尾筒
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２５'、２５''、２６  バイパス孔
２０ｂ、２３ｂ、２５ｂ  バイパス孔付け根内部
２３ｂｌ、２６ｂｌ  上流側付け根内部
２３ｂｔ、２４ｂｔ、２６ｂｔ  下流側付け根内部
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３５'、３５''、３６  胴部
３４ｅ、３５''ｅ  出口
４０  バイパス空気流量調整弁
１００  ガスタービン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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