涡轮机室、燃气轮机以及涡轮机室的变形防止方法技术

一实施方式的冷却空气供给装置是具备向燃气轮机的机室的内部空间供给冷却空气的冷却空气供给部的涡轮机室，所述冷却空气供给部包括：第一供给部，其在所述机室的上半部内以面向在所述转子的周围呈环状地配置的多个燃烧器的径向外侧的第一区域的方式设置，向所述第一区域供给所述冷却空气；以及第二供给部，其以面向所述多个燃烧器的径向内侧的第二区域的方式设置，向所述第二区域供给所述冷却空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮机室、燃气轮机以及涡轮机室的变形防止方法
本专利技术涉及涡轮机室、燃气轮机以及涡轮机室的变形防止方法。
技术介绍
燃气轮机具备：压缩机，其对大气进行压缩而生成压缩空气；燃烧器，其将压缩空气混合于燃料并使它们燃烧而生成燃烧气体；转子，其在燃烧气体的作用下旋转；以及机室，其将转子收容为能够旋转。在该燃气轮机中，在停止向燃烧器供给燃料的状态下，高温的气体滞留于收容燃烧器的机室内，从而在机室内的上部与下部之间产生金属温度差。其结果是，温度高的机室上部相对于温度低的机室下部相对地膨胀，从而存在产生机室如猫的背那样变形的、所谓的猫背(catback)现象的担忧。若产生该猫背现象，则转子与静止体之间的间隙局部变窄，从而存在转子与静止体接触的担忧。于是，为了防止该猫背现象，在以下的专利文献1中提出了向机室内喷出空气的吹扫装置。该吹扫装置构成为，喷出对在机室内的上部空间滞留的气体进行搅拌的整体搅拌用空气，并且朝向机室内的滞流部喷出滞流部搅拌用空气。(参照专利文献1)在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-199892号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，即使是专利文献1所记载的吹扫装置，机室内的滞流部也存在于在转子的周围呈环状地配置的多个燃烧器的径向内侧的区域，与配置有吹扫装置的空间被多个燃烧器分隔开。因此，不能说滞流部搅拌用空气抵达了机室内的滞流部，从而存在对机室内的上部与下部之间的金属温度差进行抑制的效果降低的担忧。鉴于上述的情况，本专利技术的至少一实施方式的目的在于，对燃气轮机在运转停止时的机室的变形进行抑制。用于解决课题的方案(1)本专利技术的至少一实施方式的涡轮机室具备向燃气轮机的机室的内部空间供给冷却空气的冷却空气供给部，其中，所述冷却空气供给部包括：第一供给部，其在所述机室的上半部内以面向在转子的周围呈环状地配置的多个燃烧器的径向外侧的第一区域的方式设置，向所述第一区域供给所述冷却空气；以及第二供给部，其以面向所述多个燃烧器的径向内侧的第二区域的方式设置，向所述第二区域供给所述冷却空气。根据上述(1)的结构，除了向多个燃烧器的径向外侧的第一区域供给冷却空气的第一供给部以外，还以面向第二区域的方式设置有用于向径向内侧的第二区域供给冷却空气的第二供给部，因此，能够向可能无法从多个燃烧器的径向外侧的第一区域充分地供给冷却空气的可能的第二区域充分地供给冷却空气。由此，缩小机室内的上部与下部之间的金属温度差，从而能够抑制涡轮机室的变形。(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构的基础上，所述机室具备变向部，所述变向部支承于所述机室，绕燃烧器的径向内侧的所述转子形成为环状，且在周向上被分割为多个，所述变向部的一部分配置为与所述第二供给部的连通孔对置。根据上述(2)的结构，从第二供给部的连通孔供给来的冷却空气与对置的变向部碰撞而沿周向扩散，对燃烧器的径向内侧的滞流部的空间进行搅拌并进行稀释，从而对燃烧器的第二区域的空间进行冷却。其结果是，燃烧器的第二区域的空间附近的机室高度方向的中间位置处的涡轮机室的壁温降低，从而缩小机室高度方向的中间位置处的涡轮机室上半部与下半部的机室壁之间的温度差，抑制机室的变形。(3)在几个实施方式中，在上述(2)的结构的基础上，所述机室包括空洞部，所述空洞部被所述变向部和与所述变向部对置的所述机室的内壁面包围，且形成为沿着所述变向部在周向上延伸的环状。根据上述(3)的结构，冷却空气沿着空洞部流动，因此燃烧器的径向内侧的滞流部的空间被冷却空气搅拌并稀释，从而缩小涡轮机室的中间高度的圆锥区域的上部与下部之间的金属温度差。(4)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)中的任一结构中，所述第一供给部包括多个喷嘴，且包括：顶部供给部，其配置于所述机室的顶部附近；以及至少一对侧部供给部，其与所述顶部供给部在周向上相邻，且在从所述顶部分开的方向配置。根据上述(4)的结构，在第一区域之中，还容易从第一供给部向温度高的空气容易滞留的第一区域的夹着顶部的周向的空间供给冷却空气。由此，能够缩小机室内的上部与下部之间的金属温度差。(5)在几个实施方式中，在上述(4)的结构的基础上，所述顶部供给部包括配置于所述机室的顶部的单个所述喷嘴，所述至少一对侧部供给部配置于以包含所述转子的中心轴在内的铅垂面为分界而周向上对称的位置。根据上述(5)的结构，在第一区域中，向夹着顶部的周向的空间均等地供给冷却空气，使第一区域的周向的机室金属温度均匀化，从而减少机室的上部与下部之间的金属温度差。(6)在几个实施方式中，在上述(4)的结构的基础上，所述顶部供给部包括两个以上的所述喷嘴，两个以上的所述喷嘴配置于所述机室的顶部附近的、夹着所述顶部且以包含所述转子的中心轴在内的铅垂面为分界而周向上对称的位置。根据上述(6)的结构，使第一区域的氛围温度进一步均匀化，从而使机室的上部与下部之间的金属温度差进一步缩小。(7)在几个实施方式中，在上述(4)至(6)中的任一结构的基础上，所述第一供给部包括向所述多个喷嘴供给所述冷却空气的第一附属配管，所述第一附属配管包括：第一节流孔，其规定向所述顶部供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述顶部供给部的上游侧；以及第二节流孔，其规定向所述侧部供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述侧部供给部的上游侧，所述第一节流孔的口径或开口面积的合计值形成得比所述第二节流孔的口径或开口面积的合计值小。根据上述(7)的结构，抑制了顶部附近的机室壁温的过冷却，因此使第一区域的周向的机室壁温分布进一步均衡化。其结果是，能够减小机室壁的上部与下部之间的金属温度差。(8)在几个实施方式中，在上述(7)的结构的基础上，所述第二供给部包括：连通孔，其形成于所述第二区域的所述机室；第二附属配管，其固定于所述机室，且与所述连通孔连接；以及第三节流孔，其规定向所述第二供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述第二附属配管的上游侧，所述第三节流孔的口径或开口面积的合计值形成得比所述第一节流孔以及所述第二节流孔的口径或开口面积的合计值大。根据上述(8)的结构，使第二区域中的周向的氛围温度均衡化，从而使作为机室中间高度的圆锥区域的机室金属温度均衡化。其结果是，圆锥区域的机室上半部与下半部之间的金属温度差变小，从而抑制猫背现象。(9)在几个实施方式中，在上述(8)的结构的基础上，所述连通孔是配置于以包含所述转子的中心在内的所述铅垂面为分界而周向上对称的位置的一对连通孔。根据上述(9)的结构，由于具备多个连通孔，因此使形成第二区域的空洞部中的氛围空气在周向上进行扩散，从而圆锥区域的机室上半部与下半部之间的金属温度差缩小。(10)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)中的任一结构的基础上，所述第二供给部以包含所述转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮机室，其具备向燃气轮机的机室的内部空间供给冷却空气的冷却空气供给部，其中，/n所述冷却空气供给部具备：/n第一供给部，其在所述机室的上半部内以面向在转子的周围呈环状地配置的多个燃烧器的径向外侧的第一区域的方式设置，向所述第一区域供给所述冷却空气；以及/n第二供给部，其以面向所述多个燃烧器的径向内侧的第二区域的方式设置，向所述第二区域供给所述冷却空气，/n所述机室具备变向部，所述变向部支承于所述机室，绕所述燃烧器的径向内侧的所述转子形成为环状，且在周向上被分割为多个，/n所述变向部的一部分配置为与所述第二供给部的连通孔对置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190328 JP 2019-0633111.一种涡轮机室，其具备向燃气轮机的机室的内部空间供给冷却空气的冷却空气供给部，其中，
所述冷却空气供给部具备：
第一供给部，其在所述机室的上半部内以面向在转子的周围呈环状地配置的多个燃烧器的径向外侧的第一区域的方式设置，向所述第一区域供给所述冷却空气；以及
第二供给部，其以面向所述多个燃烧器的径向内侧的第二区域的方式设置，向所述第二区域供给所述冷却空气，
所述机室具备变向部，所述变向部支承于所述机室，绕所述燃烧器的径向内侧的所述转子形成为环状，且在周向上被分割为多个，
所述变向部的一部分配置为与所述第二供给部的连通孔对置。


2.根据权利要求1所述的涡轮机室，其中，
所述机室包括空洞部，所述空洞部被所述变向部和与所述变向部对置的所述机室的内壁面包围，且形成为沿着所述变向部在周向上延伸的环状。


3.根据权利要求1或2所述的涡轮机室，其中，
所述变向部为形成岐管的外壁面，所述岐管用于向所述转子供给所述冷却空气。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮机室，其中，
所述第一供给部包括多个喷嘴，且包括：
顶部供给部，其配置于所述机室的顶部附近；以及
至少一对侧部供给部，其与所述顶部供给部在周向上相邻，且在从所述顶部分开的方向配置。


5.根据权利要求4所述的涡轮机室，其中，
所述顶部供给部包括配置于所述机室的顶部的单个所述喷嘴，所述至少一对侧部供给部配置于以包含所述转子的中心轴在内的铅垂面为分界而周向上对称的位置。


6.根据权利要求4所述的涡轮机室，其中，
所述顶部供给部包括两个以上的所述喷嘴，
两个以上的所述喷嘴配置于所述机室的顶部附近的、夹着所述顶部且以包含所述转子的中心轴在内的铅垂面为分界而周向上对称的位置。


7.根据权利要求6所述的涡轮机室，其中，
所述侧部供给部的两个以上的所述喷嘴以所述铅垂面为基准而在周向上设置于±90度的角度范围内。


8.根据权利要求4至7中任一项所述的涡轮机室，其中，
所述第一供给部包括向所述多个喷嘴供给所述冷却空气的第一附属配管，
所述第一附属配管包括：
第一节流孔，其规定向所述顶部供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述顶部供给部的上游侧；以及
第二节流孔，其规定向所述侧部供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述侧部供给部的上游侧，
所述第一节流孔的口径或开口面积的合计值形成得比所述第二节流孔的口径或开口面积的合计值小。


9.根据权利要求4至8中任一项所述的涡轮机室，其中，
所述顶部供给部或者所述侧部供给部具有喷嘴主体部，所述喷嘴主体部具有筒形状，
所述喷嘴主体部在所述喷嘴主体部的侧面沿着所述喷嘴主体部的周向形成有多个将所述喷嘴主体部的内部与所述第一区域连通的开口。


10.一种涡轮机室，其具备向燃气轮机的机室的内部空间供给冷却空气的冷却空气供给部，其中，
所述冷却空气供给部具备：
第一供给部，其在所述机室的上半部内以面向在转子的周围呈环状地配置的多个燃烧器的径向外侧的第一区域的方式设置，向所述第一区域供给所述冷却空气；以及
第二供给部，其以面向所述多个燃烧器的径向内侧的第二区域的方式设置，向所述第二区域供给所述冷却空气，
所述第一供给部包括多个喷嘴，且包括：
顶部供给部，其配置于所述机室的顶部附近；以及
至少一对侧部供给部，其与所述顶部供给部在周向上相邻，且在从所述顶部分开的方向配置，
所述第一供给部包括向所述多个喷嘴供给所述冷却空气的第一附属配管，
所述第一附属配管包括：
第一节流孔，其规定向所述顶部供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述顶部供给部的上游侧；以及
第二节流孔，其规定向所述侧部供给部供给的所述冷却空气的供给量，配置于所述侧部供给部的上游侧，
所述第一节流孔的口径或开口面积的合计值形成得比所述第二节流孔的口径或开口面积的合计值小，
所述第二供给部包括：
连通孔，其形成于所述第二区域的所述机室；
第二附属配管，其固定于所述机室，且与所述连通孔连接；以及
第三节流孔，其规定向所述第二供给部供给的所述冷却空气的供给量，配...

【专利技术属性】
技术研发人员：新名哲也，鸟井俊介，由里雅则，巽直也，山末真吾，
申请(专利权)人：三菱动力株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP