Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6914643B2 - Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6914643B2 - Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it - Google Patents

Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it Download PDF

Info

Publication number
JP6914643B2
JP6914643B2 JP2016235224A JP2016235224A JP6914643B2 JP 6914643 B2 JP6914643 B2 JP 6914643B2 JP 2016235224 A JP2016235224 A JP 2016235224A JP 2016235224 A JP2016235224 A JP 2016235224A JP 6914643 B2 JP6914643 B2 JP 6914643B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
passage
wing
cooling air
stationary blade
stationary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016235224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018091227A5 (en
JP2018091227A (en
Inventor
青山 邦明
邦明 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2016235224A priority Critical patent/JP6914643B2/en
Publication of JP2018091227A publication Critical patent/JP2018091227A/en
Publication of JP2018091227A5 publication Critical patent/JP2018091227A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6914643B2 publication Critical patent/JP6914643B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

本発明は、静翼を備える静翼セグメント、これを備えるガスタービン及びガスタービン設備に関する。 The present invention relates to a stationary blade segment including a stationary blade, a gas turbine including the stationary blade, and a gas turbine equipment.

ガスタービンは、大気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、この圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備える。タービンは、軸線を中心として回転するタービンロータと、軸線が延びる軸線方向に並んでいる複数の静翼列と、タービンロータを回転可能に覆うタービン車室と、を有する。複数の静翼列は、軸線が延びる軸線方向に並んでいる。各静翼列は、軸線に対する周方向に並ぶ複数の静翼を有する。静翼は、軸線に対する径方向に延びる翼本体と、この翼本体の径方向内側に設けられている内側シュラウドと、この翼本体の径方向外側に設けられている外側シュラウドと、を有する。静翼の内側シュラウドは、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の内周縁を画定する。また外側シュラウドは、燃焼ガス流路の外周縁を画定する。翼本体は、この燃焼ガス流路中に配置される。 The gas turbine includes a compressor that compresses the atmosphere to generate compressed air, a combustor that burns fuel in the compressed air to generate combustion gas, and a turbine that is driven by the combustion gas. The turbine has a turbine rotor that rotates about an axis, a plurality of vane trains that are aligned in the axial direction in which the axis extends, and a turbine casing that rotatably covers the turbine rotor. The plurality of vane rows are arranged in the axial direction in which the axis extends. Each vane row has a plurality of vanes aligned in the circumferential direction with respect to the axis. The stationary blade has a blade body extending in the radial direction with respect to the axis, an inner shroud provided on the radial inner side of the blade body, and an outer shroud provided on the radial outer side of the blade body. The inner shroud of the vane defines the inner periphery of the combustion gas flow path through which the combustion gas flows. The outer shroud also defines the outer perimeter of the combustion gas flow path. The blade body is arranged in this combustion gas flow path.

静翼は、高温の燃焼ガスに晒されるため、例えば、冷却空気等で冷却する必要がある。 Since the stationary blade is exposed to high-temperature combustion gas, it is necessary to cool it with, for example, cooling air.

例えば、以下の特許文献1の静翼には、外側シュラウドから、翼本体を経て、内側シュラウドに貫通する二つの翼通路が形成されている。二つの翼通路は、いずれも、径方向外側の端が開口している。また、二つの翼通路は、径方向内側で互いに連通している。二つの翼通路のうち、第一翼通路には、径方向外側から冷却空気が流入する。この冷却空気は、第一翼通路内を径方向内側に流れ、第二翼通路に流入する。第二翼通路に流入した冷却空気は、径方向外側に流れ、第二翼通路の開口から静翼外に排出される。冷却空気は、静翼内を通る過程で、静翼との熱交換で加熱される。静翼から排出された冷却空気は、燃焼器における燃焼用空気の一部として利用される。 For example, in the stationary blade of Patent Document 1 below, two blade passages are formed which penetrate from the outer shroud, through the blade body, and to the inner shroud. Both of the two wing passages have radial outer ends open. In addition, the two wing passages communicate with each other on the inner side in the radial direction. Of the two wing passages, cooling air flows into the first wing passage from the outside in the radial direction. This cooling air flows inward in the radial direction in the first wing passage and flows into the second wing passage. The cooling air that has flowed into the second wing passage flows outward in the radial direction and is discharged to the outside of the stationary wing through the opening of the second wing passage. The cooling air is heated by heat exchange with the stationary blade in the process of passing through the stationary blade. The cooling air discharged from the vane is used as a part of the combustion air in the combustor.

以上のように、特許文献1に記載の技術では、静翼の冷却で加熱された冷却空気を燃焼用空気に利用する。 As described above, in the technique described in Patent Document 1, the cooling air heated by the cooling of the stationary blade is used as the combustion air.

特開2013−019348号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-09348

特許文献1に記載の技術では、静翼の冷却で加熱された冷却空気を燃焼用空気に利用している。冷却空気は、ガスタービンの圧縮機で圧縮された空気が用いられる。このため、冷却空気を有効利用することは、ガスタービンの効率上昇等につながる。したがって、冷却空気をより有効利用することが望まれている。 In the technique described in Patent Document 1, the cooling air heated by the cooling of the stationary blade is used as the combustion air. As the cooling air, air compressed by a compressor of a gas turbine is used. Therefore, effective use of cooling air leads to an increase in efficiency of the gas turbine. Therefore, it is desired to use the cooling air more effectively.

そこで、本発明は、静翼を冷却した冷却空気の有効利用を図ることができる静翼セグメント、これを備えるガスタービン及びガスタービン設備を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a stationary blade segment capable of effectively utilizing the cooling air that cools the stationary blade, and a gas turbine and gas turbine equipment provided with the segment.

前記目的を達成するための発明に係る一態様としての静翼セグメントは、
軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、を備え、前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有する。前記第一通路は、前記静翼を前記径方向に貫通する通路である。さらに、前記静翼は、前記翼本体内を前記径方向に貫通する第一翼通路と、筒状を成し、前記静翼で前記第一翼通路を画定する第一翼通路内面に対して間隔をあけて、前記第一翼通路内に配置されている第一インサートと、を有する。筒状の前記第一インサートは、内側の冷却空気を前記第一翼通路内面に噴出する複数の貫通孔を有する。筒状の前記第一インサートの内側が前記第一通路の一部を形成する。
The stationary wing segment as one aspect of the invention for achieving the above object is
A stationary blade having a blade body extending in the radial direction with respect to the axis and an outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary blade are provided, and the stationary blade is provided with cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade. A first passage that flows in and causes the cooling air to flow out in the radial direction, and a temperature different from the temperature of the cooling air that flows in from the radial inside with respect to the stationary blade and flows out from the first passage. The outer wing ring has a second passage for discharging cooling air outward in the radial direction, and the outer wing ring is a first exhaust port for exhausting cooling air flowing outward in the radial direction from the first passage to the first outside. And a second exhaust port for exhausting the cooling air flowing out from the second passage to the outside in the radial direction to the second outside. The first passage is a passage that penetrates the stationary blade in the radial direction. Further, the stationary wing has a tubular shape with the first wing passage penetrating the inside of the wing body in the radial direction, and the stationary wing defines the first wing passage with respect to the inner surface of the first wing passage. It has a first insert, which is spaced apart from the first wing passage. The tubular first insert has a plurality of through holes that eject inner cooling air to the inner surface of the first wing passage. The inside of the tubular first insert forms part of the first passage.

当該静翼セグメントでは、静翼の第一通路を経て外側翼環の第一排気ポートに流入する冷却空気の温度と、静翼の第二通路を経て外側翼環の第二排気ポートに流入する冷却空気の温度とが異なることになる。第一排気ポートに流入した空気は、第一外部に排出される。また、第二排気ポートに流入した空気は、第一外部とは異なる第二外部に排出される。このため、当該静翼セグメントでは、静翼の第一通路から流出した冷却空気の温度を考慮して、この冷却空気の利用に好適な第一外部に送り、第二通路から流出した空気の温度を考慮して、この冷却空気の利用に好適な第二外部に送る。よって、当該静翼セグメントでは、静翼から流出した冷却空気を有効に再利用することができる。 In the stationary wing segment, the temperature of the cooling air flowing into the first exhaust port of the outer wing ring through the first passage of the stationary wing and the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port of the outer wing ring through the second passage of the stationary wing. It will be different from the temperature of the cooling air. The air that has flowed into the first exhaust port is discharged to the first outside. Further, the air flowing into the second exhaust port is discharged to a second outside different from the first outside. Therefore, in the stationary blade segment, the temperature of the cooling air flowing out from the first passage of the stationary blade is taken into consideration, and the temperature of the air flowing out from the second passage is sent to the first outside suitable for using the cooling air. In consideration of the above, the cooling air is sent to a second outside suitable for use. Therefore, in the stationary blade segment, the cooling air flowing out from the stationary blade can be effectively reused.

ここで、前記静翼セグメントにおいて、前記第二通路の通路長は、前記第一通路の通路長より長くてもよい。 Here, in the stationary blade segment, the passage length of the second passage may be longer than the passage length of the first passage.

当該静翼セグメントでは、第二通路を経て、第二排気ポートに流入する冷却空気の温度を高くすることができる。 In the stationary blade segment, the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port via the second passage can be increased.

また、以上のいずれかの前記静翼セグメントにおいて、前記第一通路は、前記静翼を前記径方向に貫通する通路であり、前記第二通路は、前記径方向に対して垂直な方向成分を有する方向に延びる部分を含んでもよい。 Further, in any of the above-mentioned stationary blade segments, the first passage is a passage that penetrates the stationary blade in the radial direction, and the second passage contains a directional component perpendicular to the radial direction. A portion extending in the holding direction may be included.

当該静翼セグメントでは、第二通路を経て、第二排気ポートに流入する冷却空気の温度を高くすることができる。 In the stationary blade segment, the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port via the second passage can be increased.

以上のいずれかの前記静翼セグメントにおいて、前記静翼は、前記第二通路と前記第一通路と連通させる連通路を有してもよい。 In any of the above-mentioned stationary blade segments, the stationary blade may have a communication passage that communicates with the second passage and the first passage.

以上のいずれかの前記静翼セグメントにおいて、前記静翼は、前記翼本体の前記径方向内側に設けられている内側シュラウドと、前記内側シュラウドに取り付けられている内側インピンジ板と、を有し、前記内側シュラウドは、前記翼本体の前記径方向内側の端から、前記径方向に対して垂直な方向成分を有する方向に広がる内側シュラウド本体と、前記内側シュラウド本体の周縁に沿って、前記周縁から前記径方向内側に突出する内側周壁と、を有し、前記内側インピンジ板は、前記内側シュラウド本体に対して、前記径方向内側に間隔をあけて配置され、前記内側シュラウド本体と前記内側周壁と共同して、前記内側インピンジ板よりも前記径方向外側に内側キャビティを形成し、前記内側インピンジ板には、前記内側インピンジ板よりも前記径方向内側からの冷却空気を前記内側キャビティに導く複数の貫通孔が形成され、前記内側キャビティが前記第二通路の一部を形成してもよい。 In any of the above-mentioned stationary blade segments, the stationary blade has an inner shroud provided on the radial inner side of the blade body and an inner impinging plate attached to the inner shroud. The inner shroud extends from the radial inner end of the wing body in a direction having a directional component perpendicular to the radial direction, and from the peripheral edge along the peripheral edge of the inner shroud body. It has an inner peripheral wall that projects inward in the radial direction, and the inner impinge plate is arranged at intervals in the radial direction with respect to the inner shroud main body, and the inner shroud main body and the inner peripheral wall. Together, a plurality of inner cavities are formed radially outside the inner impinge plate, and the inner impinging plate guides cooling air from the inside radially inside the inner impinging plate to the inner cavity. A through hole may be formed and the inner cavity may form part of the second passage.

当該静翼セグメントでは、内側インピンジ板よりも径方向内側からの冷却空気が、内側インピンジ板の複数の貫通孔を介して、内側キャビティ内に流入する。内側キャビティに流入した冷却空気は、内側シュラウド本体に衝突して、この内側シュラウド本体をインピンジ冷却する。当該静翼セグメントでは、内側キャビティが第二通路の一部を形成するため、第二通路を経て、第二排気ポートに流入する冷却空気の温度を高くすることができる。 In the stationary blade segment, cooling air from the inside in the radial direction of the inner impinge plate flows into the inner cavity through a plurality of through holes of the inner impinging plate. The cooling air flowing into the inner cavity collides with the inner shroud body to impinge-cool the inner shroud body. In the stationary blade segment, since the inner cavity forms a part of the second passage, the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port through the second passage can be increased.

前記内側シュラウドを有する前記静翼セグメントにおいて、前記内側シュラウドは、前記内側キャビティ内の冷却空気を前記静翼の外部に噴出する複数の噴出孔を有してもよい。 In the vane segment having the inner shroud, the inner shroud may have a plurality of ejection holes for ejecting cooling air in the inner cavity to the outside of the vane.

当該静翼セグメントでは、内側キャビティ内の冷却空気が複数の噴出孔から静翼外に噴出される。噴出孔から噴出した冷却空気の一部は、内側シュラウドの表面をフィルム冷却する。 In the vane segment, the cooling air in the inner cavity is ejected out of the vane from the plurality of ejection holes. A part of the cooling air ejected from the ejection hole cools the surface of the inner shroud with a film.

前記目的を達成するための発明に係る他の態様として静翼セグメントは、
軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、を備え、前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有する。さらに、前記静翼は、前記翼本体の径方向外側に設けられている外側シュラウドと、前記外側シュラウドに取り付けられている外側インピンジ板と、を有し、前記外側シュラウドは、前記翼本体の前記径方向外側の端から、前記径方向に対して垂直な方向成分を有する方向に広がる外側シュラウド本体と、前記外側シュラウド本体の周縁に沿って、前記周縁から前記径方向外側に突出する外側周壁と、を有し、前記外側インピンジ板は、前記外側シュラウド本体に対して、前記径方向外側に間隔をあけて配置され、前記外側シュラウド本体と前記外側周壁と共同して、前記外側インピンジ板よりも前記径方向内側に外側キャビティを形成し、前記外側インピンジ板には、前記外側インピンジ板よりも前記径方向外側からの冷却空気を前記外側キャビティに導く複数の貫通孔が形成され、前記外側キャビティが前記第二通路の一部を形成する。
As another aspect of the invention for achieving the above object, the stationary blade segment is
A stationary blade having a blade body extending in the radial direction with respect to the axis and an outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary blade are provided, and the stationary blade is provided with cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade. A first passage that flows in and causes the cooling air to flow out in the radial direction, and a temperature different from the temperature of the cooling air that flows in from the radial inside with respect to the stationary blade and flows out from the first passage. The outer wing ring has a second passage for discharging cooling air outward in the radial direction, and the outer wing ring is a first exhaust port for exhausting cooling air flowing outward in the radial direction from the first passage to the first outside. And a second exhaust port for exhausting the cooling air flowing out from the second passage to the outside in the radial direction to the second outside. Further, the stationary blade has an outer shroud provided on the radial outer side of the blade body and an outer impinge plate attached to the outer shroud, and the outer shroud is the outer shroud of the blade body. An outer shroud body extending in a direction having a directional component perpendicular to the radial direction from the radial outer end, and an outer peripheral wall protruding radially outward from the peripheral edge along the peripheral edge of the outer shroud body. The outer impinge plate has An outer cavity is formed on the inner side in the radial direction, and the outer impinge plate is formed with a plurality of through holes for guiding cooling air from the outer side in the radial direction to the outer cavity, and the outer cavity is formed. It forms a part of the second passage.

当該静翼セグメントでは、外側インピンジ板よりも径方向外側からの冷却空気が、外側インピンジ板の複数の貫通孔を介して、外側キャビティ内に流入する。外側キャビティに流入した冷却空気は、外側シュラウド本体に衝突して、この外側シュラウド本体をインピンジ冷却する。当該静翼セグメントでは、外側キャビティが第二通路の一部を形成するため、第二通路を経て、第二排気ポートに流入する冷却空気の温度を高くすることができる。 In the stationary blade segment, cooling air from the outer side in the radial direction of the outer impinge plate flows into the outer cavity through a plurality of through holes of the outer impinging plate. The cooling air that has flowed into the outer cavity collides with the outer shroud body to impinge-cool the outer shroud body. In the stationary blade segment, since the outer cavity forms a part of the second passage, the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port through the second passage can be increased.

前記外側シュラウドを有する前記静翼セグメントにおいて、前記外側シュラウドは、前記外側キャビティ内の冷却空気を前記静翼の外部に噴出する複数の噴出孔を有してもよい。 In the vane segment having the outer shroud, the outer shroud may have a plurality of ejection holes for ejecting cooling air in the outer cavity to the outside of the vane.

当該静翼セグメントでは、外側キャビティ内の冷却空気が複数の噴出孔から静翼外に噴出される。噴出孔から噴出した冷却空気の一部は、外側シュラウドの表面をフィルム冷却する。 In the vane segment, the cooling air in the outer cavity is ejected out of the vane from the plurality of ejection holes. A part of the cooling air ejected from the ejection hole cools the surface of the outer shroud with a film.

前記内側シュラウド及び前記外側シュラウドを有する、以上のいずれかの前記静翼セグメントにおいて、前記静翼は、前記翼本体内を前記径方向に貫通し、前記内側キャビティから冷却空気を前記外側インピンジ板よりも前記径方向外側に導く第二翼通路を有し、前記第二翼通路が前記第二通路の一部を形成してもよい。 In any of the above vane segments having the inner shroud and the outer shroud, the vane penetrates the blade body in the radial direction and cools air from the inner cavity from the outer impinge plate. Also has a second wing passage leading outward in the radial direction, and the second wing passage may form a part of the second passage.

前記第二翼通路を有する前記静翼セグメントにおいて、前記静翼は、筒状を成し、前記静翼で前記第二翼通路を画定する第二翼通路内面に対して間隔をあけて、前記第二翼通路内に配置されている第二インサートを有し、筒状の前記第二インサートは、内側の冷却空気を前記第二翼通路内面に噴出する複数の貫通孔を有してもよい。 In the stationary wing segment having the second wing passage, the stationary wing has a tubular shape, and the stationary wing is spaced from the inner surface of the second wing passage that defines the second wing passage. The second insert having a second insert arranged in the second wing passage, and the tubular second insert may have a plurality of through holes for ejecting inner cooling air to the inner surface of the second wing passage. ..

当該静翼セグメントでは、第二インサート内の冷却空気が、第二インサートの複数の貫通孔を介して、第二インサートの外側に噴出される。第二インサートの外側に噴出した冷却空気は、第二翼通路内面に衝突して、この第二翼通路内面をインピンジ冷却する。当該静翼セグメントでは、第二翼通路が第二通路の一部を形成するため、第二通路を経て、第二排気ポートに流入する冷却空気の温度を高くすることができる。 In the stationary blade segment, the cooling air in the second insert is ejected to the outside of the second insert through the plurality of through holes of the second insert. The cooling air ejected to the outside of the second insert collides with the inner surface of the second wing passage to impinge-cool the inner surface of the second wing passage. In the stationary wing segment, since the second wing passage forms a part of the second passage, the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port through the second passage can be increased.

前記目的を達成するための発明に係るさらに他の態様として静翼セグメントは、
軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、を備え、前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有する。さらに、前記静翼は、前記翼本体内を前記径方向に貫通する第一翼通路と、筒状を成し、前記静翼で前記第一翼通路を画定する第一翼通路内面に対して間隔をあけて、前記第一翼通路内に配置されている第一インサートを有し、筒状の前記第一インサートは、内側の冷却空気を前記第一翼通路内面に噴出する複数の貫通孔を有し、筒状の前記第一インサートの内側が前記第一通路の一部を形成し、前記第一インサートの外側が前記第二通路の一部を形成する。
As yet another aspect of the invention for achieving the above object, the stationary blade segment is
A stationary blade having a blade body extending in the radial direction with respect to the axis and an outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary blade are provided, and the stationary blade is provided with cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade. A first passage that flows in and causes the cooling air to flow out in the radial direction, and a temperature different from the temperature of the cooling air that flows in from the radial inside with respect to the stationary blade and flows out from the first passage. The outer wing ring has a second passage for discharging cooling air outward in the radial direction, and the outer wing ring is a first exhaust port for exhausting cooling air flowing outward in the radial direction from the first passage to the first outside. And a second exhaust port for exhausting the cooling air flowing out from the second passage to the outside in the radial direction to the second outside. Further, the stationary wing has a tubular shape with the first wing passage penetrating the inside of the wing body in the radial direction, and the stationary wing defines the first wing passage with respect to the inner surface of the first wing passage. The tubular first insert has a first insert that is spaced into the first wing passage, and the tubular first insert has a plurality of through holes that eject inner cooling air to the inner surface of the first wing passage. The inside of the tubular first insert forms a part of the first passage, and the outside of the first insert forms a part of the second passage.

当該静翼セグメントでは、第二インサート内の冷却空気の一部が、第一インサートの複数の貫通孔を介して、第一インサートの外側に噴出される。第一インサートの外側に噴出した冷却空気は、第一翼通路内面に衝突して、この第一翼通路内面をインピンジ冷却する。当該静翼セグメントでは、第一インサートの外側が第二通路の一部を形成するため、第二通路を経て、第二排気ポートに流入する冷却空気の温度を高くすることができる。 In the stationary blade segment, a part of the cooling air in the second insert is ejected to the outside of the first insert through the plurality of through holes of the first insert. The cooling air ejected to the outside of the first insert collides with the inner surface of the first wing passage to impinge-cool the inner surface of the first wing passage. In the stationary blade segment, since the outside of the first insert forms a part of the second passage, the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port through the second passage can be increased.

前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静翼セグメントを有するタービンと、空気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機と、前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く燃焼器と、を備え、前記タービンは、さらに、前記軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆い、内周側に前記静翼セグメントが取り付けられているタービンケーシングと、有し、前記タービンロータは、前記軸線を中心として、軸線方向に延びているロータ軸と、前記静翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記ロータ軸に固定されている動翼と、を有する。
The gas turbine as one aspect of the invention for achieving the above object is
A turbine having any of the above-mentioned stationary blade segments, an air compressor that compresses air to generate compressed air, and fuel is burned in the compressed air to generate combustion gas, and the combustion gas is produced. A compressor that guides the turbine into the turbine is provided, and the turbine further covers a turbine rotor that rotates about the axis and an outer peripheral side of the turbine rotor, and the stationary blade segment is attached to the inner peripheral side. The turbine casing and the turbine rotor are arranged at different positions in the axial direction with respect to the rotor shaft extending in the axial direction with the axis as the center and fixed to the rotor shaft. It has a turbine and a moving wing.

前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設備は、
前記ガスタービンと、前記空気圧縮機から吐出し、前記燃焼器で前記燃料の燃焼に用いられる前の前記圧縮空気を前記冷却空気として前記静翼の径方向内側から前記静翼内に導く静翼冷却ラインと、前記静翼冷却ライン中に配置され、前記静翼冷却ラインに流入した空気を昇圧して前記静翼に送る昇圧圧縮機と、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼を除く第一高温部品と前記外側翼環の前記第一排気ポートとを接続し、前記第一排気ポート内の前記冷却空気を前記第一高温部品に導く第一ラインと、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼及び前記第一高温部品を除く第二高温部品と前記外側翼環の前記第二排気ポートとを接続し、前記第二排気ポート内の前記冷却空気を前記第二高温部品に導く第二ラインと、を備える。
The gas turbine equipment as one aspect of the invention for achieving the above object is
A stationary blade that discharges from the gas turbine and the air compressor and guides the compressed air before being used for burning the fuel in the combustor as the cooling air from the radial inside of the stationary blade into the stationary blade. A cooling line, a pressure-pressing compressor arranged in the stationary blade cooling line, which boosts the air flowing into the stationary blade cooling line and sends it to the stationary blade, and a high-temperature component in contact with the combustion gas in the gas turbine. A first line that connects the first high temperature component excluding the stationary blade and the first exhaust port of the outer wing ring and guides the cooling air in the first exhaust port to the first high temperature component. Among the high temperature parts in contact with the combustion gas in the gas turbine, the second high temperature parts excluding the stationary blade and the first high temperature part are connected to the second exhaust port of the outer wing ring, and the first (Ii) A second line for guiding the cooling air in the exhaust port to the second high temperature component is provided.

当該ガスタービン設備では、静翼から流出した冷却空気を、ガスタービンの部品である第一高温部品及び第二高温部品中で再利用することができる。 In the gas turbine equipment, the cooling air flowing out from the stationary blade can be reused in the first high temperature component and the second high temperature component which are the parts of the gas turbine.

ここで、前記ガスタービン設備において、前記昇圧圧縮機は、前記タービンロータに固定されている圧縮機インペラを有して構成されてもよい。 Here, in the gas turbine equipment, the step-up compressor may be configured to have a compressor impeller fixed to the turbine rotor.

当該ガスタービン設備では、ガスタービンの内部に昇圧圧縮機が配置されるので、設備の小型化を図ることができる。また、当該ガスタービン設備では、昇圧圧縮機を駆動するための駆動源を別途設ける必要もない。 In the gas turbine equipment, since the step-up compressor is arranged inside the gas turbine, the equipment can be miniaturized. Further, in the gas turbine equipment, it is not necessary to separately provide a drive source for driving the step-up compressor.

前記目的を達成するための発明に係る他の態様としてガスタービン設備は、
ガスタービンと、静翼冷却ラインと、昇圧圧縮機と、第一ラインと、第二ラインと、を備える。前記ガスタービンは、静翼セグメントを有するタービンと、空気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機と、前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く燃焼器と、を備える。前記タービンは、さらに、軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆い、内周側に前記静翼セグメントが取り付けられているタービンケーシングと、有する。前記タービンロータは、前記軸線を中心として、軸線方向に延びているロータ軸と、前記ロータ軸に固定されている動翼と、を有する。前記静翼セグメントは、前記動翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、を備える。前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有する。前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有する。前記静翼冷却ラインは、前記空気圧縮機から吐出し、前記燃焼器で前記燃料の燃焼に用いられる前の前記圧縮空気を前記冷却空気として前記静翼の径方向内側から前記静翼内に導く。前記昇圧圧縮機は、前記静翼冷却ライン中に配置され、前記静翼冷却ラインに流入した空気を昇圧して前記静翼に送る。前記第一ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼を除く第一高温部品と前記外側翼環の前記第一排気ポートとを接続し、前記第一排気ポート内の前記冷却空気を前記第一高温部品に導く。前記第二ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼及び前記第一高温部品を除く第二高温部品と前記外側翼環の前記第二排気ポートとを接続し、前記第二排気ポート内の前記冷却空気を前記第二高温部品に導く。前記燃焼器は、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く尾筒を有し、前記第一高温部品は、前記尾筒を含む。
As another aspect of the invention for achieving the above object, the gas turbine equipment is
It includes a gas turbine, a vane cooling line, a step-up compressor, a first line, and a second line. The gas turbine includes a turbine having a stationary blade segment, an air compressor that compresses air to generate compressed air, and fuel is burned in the compressed air to generate combustion gas, and the combustion gas is produced. It is equipped with a compressor that guides the turbine into the turbine. The turbine, in addition, a turbine rotor rotating about an axis, covering the outer periphery of the turbine rotor, a turbine casing, wherein the stator vane segments on the inner circumferential side is attached has. The turbine rotor about said axis, having a rotor shaft extending in the axial direction, and a moving blade which is fixed to the rotor shaft. The stationary blade segment is arranged at a different position in the axial direction with respect to the moving blade, and has a blade body having a blade body extending in the radial direction with respect to the axial line, and an outer side provided on the radial outer side of the stationary blade. It is equipped with a wing ring. In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. It has a second passage for allowing cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air flowing out from the first passage to flow outward in the radial direction. The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port for exhausting to the outside. The stationary blade cooling line discharges from the air compressor and guides the compressed air before being used for combustion of the fuel in the combustor as the cooling air from the radial inside of the stationary blade into the stationary blade. .. The step-up compressor is arranged in the vane cooling line, and boosts the air flowing into the vane cooling line and sends it to the vane. The first line connects the first high temperature component excluding the stationary blade and the first exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine, and the first line. The cooling air in the exhaust port is guided to the first high temperature component. The second line includes the second high temperature component excluding the stationary blade and the first high temperature component and the second exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine. Connect and guide the cooling air in the second exhaust port to the second high temperature component. The combustor has a tail cover that guides the combustion gas into the turbine, and the first high temperature component includes the tail cover.

当該ガスタービン設備では、静翼から流出した冷却空気の一部で、燃焼器の尾筒を冷却することができる。 In the gas turbine equipment, the tail cover of the combustor can be cooled by a part of the cooling air flowing out from the stationary blade.

前記目的を達成するための発明に係るさらに他の態様としてガスタービン設備は、
ガスタービンと、静翼冷却ラインと、昇圧圧縮機と、第一ラインと、第二ラインと、を備える。前記ガスタービンは、静翼セグメントを有するタービンと、空気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機と、前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く燃焼器と、を備える。前記タービンは、さらに、軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆い、内周側に前記静翼セグメントが取り付けられているタービンケーシングと、有する。前記タービンロータは、前記軸線を中心として、軸線方向に延びているロータ軸と、前記静翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記ロータ軸に固定されている動翼と、を有する。前記静翼セグメントは、前記動翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、を備える。前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有する。前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有する。前記静翼冷却ラインは、前記空気圧縮機から吐出し、前記燃焼器で前記燃料の燃焼に用いられる前の前記圧縮空気を前記冷却空気として前記静翼の径方向内側から前記静翼内に導く。前記昇圧圧縮機は、前記静翼冷却ライン中に配置され、前記静翼冷却ラインに流入した空気を昇圧して前記静翼に送る。前記第一ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼を除く第一高温部品と前記外側翼環の前記第一排気ポートとを接続し、前記第一排気ポート内の前記冷却空気を前記第一高温部品に導く。前記第二ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼及び前記第一高温部品を除く第二高温部品と前記外側翼環の前記第二排気ポートとを接続し、前記第二排気ポート内の前記冷却空気を前記第二高温部品に導く。さらに、前記第二ライン中に配置され、前記第二ラインに流入した空気を冷却する冷却器を備える。前記第二高温部品は、前記タービンロータを含む。
As yet another aspect of the invention for achieving the above object, the gas turbine equipment is
It includes a gas turbine, a vane cooling line, a step-up compressor, a first line, and a second line. The gas turbine includes a turbine having a stationary blade segment, an air compressor that compresses air to generate compressed air, and fuel is burned in the compressed air to generate combustion gas, and the combustion gas is produced. It is equipped with a compressor that guides the turbine into the turbine. The turbine, in addition, a turbine rotor rotating about an axis, covering the outer periphery of the turbine rotor, a turbine casing, wherein the stator vane segments on the inner circumferential side is attached has. The turbine rotor about said axis, a rotor shaft extending in the axial direction, are arranged at positions different in the axial direction with respect to the stationary blade, a moving blade which is fixed to the rotor shaft, the Have. The stationary blade segment is arranged at a different position in the axial direction with respect to the moving blade, and has a blade body having a blade body extending in the radial direction with respect to the axial line, and an outer side provided on the radial outer side of the stationary blade. It is equipped with a wing ring. In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. It has a second passage for allowing cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air flowing out from the first passage to flow outward in the radial direction. The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port for exhausting to the outside. The stationary blade cooling line discharges from the air compressor and guides the compressed air before being used for combustion of the fuel in the combustor as the cooling air from the radial inside of the stationary blade into the stationary blade. .. The step-up compressor is arranged in the vane cooling line, and boosts the air flowing into the vane cooling line and sends it to the vane. The first line connects the first high temperature component excluding the stationary blade and the first exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine, and the first line. The cooling air in the exhaust port is guided to the first high temperature component. The second line includes the second high temperature component excluding the stationary blade and the first high temperature component and the second exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine. Connect and guide the cooling air in the second exhaust port to the second high temperature component. Further, it is provided with a cooler that is arranged in the second line and cools the air that has flowed into the second line. The second high temperature component includes the turbine rotor.

当該ガスタービン設備では、静翼から流出した冷却空気の一部で、タービンロータを冷却することができる。 In the gas turbine equipment, the turbine rotor can be cooled by a part of the cooling air flowing out from the stationary blade.

本発明の一態様では、静翼を冷却した冷却空気の有効利用を図ることができる。 In one aspect of the present invention, the cooling air that cools the stationary blade can be effectively used.

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。It is a notch side view of the main part of the gas turbine in one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る一実施形態におけるガスタービン設備の要部断面図である。It is sectional drawing of the main part of the gas turbine equipment in one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る一実施形態における静翼セグメントの断面図である。It is sectional drawing of the stationary blade segment in one Embodiment which concerns on this invention. 図3におけるIV線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line IV in FIG. 図3におけるV線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line V in FIG. 図3におけるVI線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line VI in FIG. 図3におけるVII線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line VII in FIG. 図3におけるVIII線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line VIII in FIG. 図3におけるIX線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IX in FIG. 図3におけるX線断面図である。It is an X-ray sectional view in FIG. 本発明に係る一実施形態の一変形例における静翼セグメントの断面図である。It is sectional drawing of the stationary blade segment in one modification of one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る一実施形態の一変形例におけるガスタービン設備の要部断面図である。It is sectional drawing of the main part of the gas turbine equipment in one modification of one Embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明に係る静翼セグメントを備えるガスタービン設備の一実施形態、さらに、静翼セグメントの一種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a gas turbine facility including a stationary blade segment according to the present invention, and a modified example of the stationary blade segment will be described in detail with reference to the drawings.

「実施形態」
本発明に係るガスタービン設備の一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
"Embodiment"
An embodiment of the gas turbine equipment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.

図1に示すように、本発明に係る一実施形態としてのガスタービン設備は、ガスタービンを備えている。 As shown in FIG. 1, the gas turbine equipment according to the embodiment of the present invention includes a gas turbine.

ガスタービン10は、空気Aを圧縮する空気圧縮機20と、空気圧縮機20で圧縮された空気A中で燃料Fを燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器30と、燃焼ガスにより駆動するタービン40と、を備えている。 The gas turbine 10 includes an air compressor 20 that compresses air A, a combustor 30 that burns fuel F in the air A compressed by the air compressor 20 to generate combustion gas, and a turbine driven by the combustion gas. 40 and.

空気圧縮機20は、軸線Arを中心として回転する圧縮機ロータ21と、圧縮機ロータ21を覆う圧縮機ケーシング25と、複数の静翼列26と、を有する。タービン40は、軸線Arを中心として回転するタービンロータ41と、タービンロータ41を覆うタービンケーシング45と、複数の静翼列46と、を有する。 The air compressor 20 includes a compressor rotor 21 that rotates about an axis Ar, a compressor casing 25 that covers the compressor rotor 21, and a plurality of stationary blade rows 26. The turbine 40 has a turbine rotor 41 that rotates about the axis Ar, a turbine casing 45 that covers the turbine rotor 41, and a plurality of stationary blade rows 46.

圧縮機ロータ21とタービンロータ41とは、同一軸線Ar上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ11を成す。このガスタービンロータ11には、例えば、発電機のロータが接続される。ガスタービン10は、さらに、圧縮機ケーシング25とタービンケーシング45との間に配置されている中間ケーシング14と、中間ケーシング14内に配置されている内側ケーシング16と、を備えている。圧縮機ケーシング25と中間ケーシング14とタービンケーシング45とは、互いに接続されてガスタービンケーシング15を成す。なお、以下では、軸線Arが延びる方向を軸線方向Da、この軸線Arを中心とした周方向を単に周方向Dcとし、軸線Arに対して垂直な方向を径方向Drとする。また、軸線方向Daでタービン40を基準にして空気圧縮機20側を軸線上流側Dau、その反対側を軸線下流側Dadとする。また、径方向Drで軸線Arに近づく側を径方向内側Dri、その反対側を径方向外側Droとする。 The compressor rotor 21 and the turbine rotor 41 are located on the same axis Ar and are connected to each other to form the gas turbine rotor 11. For example, a rotor of a generator is connected to the gas turbine rotor 11. The gas turbine 10 further includes an intermediate casing 14 arranged between the compressor casing 25 and the turbine casing 45, and an inner casing 16 arranged in the intermediate casing 14. The compressor casing 25, the intermediate casing 14, and the turbine casing 45 are connected to each other to form the gas turbine casing 15. In the following, the direction in which the axis Ar extends is referred to as the axial direction Da, the circumferential direction centered on the axis Ar is simply referred to as the circumferential direction Dc, and the direction perpendicular to the axis Ar is referred to as the radial direction Dr. Further, in the axial direction Da, the air compressor 20 side is referred to as the axial upstream side Dau, and the opposite side is referred to as the axial downstream side Dad with reference to the turbine 40. Further, the side approaching the axis Ar in the radial direction is the radial inner Dri, and the opposite side is the radial outer Dro.

圧縮機ロータ21は、軸線Arを中心として軸線方向Daに延びるロータ軸22と、このロータ軸22に取り付けられている複数の動翼列23と、を有する。複数の動翼列23は、軸線方向Daに並んでいる。各動翼列23は、いずれも、周方向Dcに並んでいる複数の動翼23aで構成される。複数の動翼列23の各軸線下流側Dadには、静翼列26が配置されている。各静翼列26は、圧縮機ケーシング25の内側に設けられている。各静翼列26は、いずれも、周方向Dcに並んでいる複数の静翼26aで構成される。圧縮機ケーシング25の軸線上流側Dauには、吸込口27が形成されている。 The compressor rotor 21 has a rotor shaft 22 extending in the axial direction Da about the axis Ar, and a plurality of rotor blade rows 23 attached to the rotor shaft 22. The plurality of blade rows 23 are arranged in the axial direction Da. Each rotor blade row 23 is composed of a plurality of rotor blades 23a arranged in the circumferential direction Dc. A stationary blade row 26 is arranged on the Dad on the downstream side of each axis of the plurality of blade rows 23. Each vane row 26 is provided inside the compressor casing 25. Each of the stationary blade rows 26 is composed of a plurality of stationary blades 26a arranged in the circumferential direction Dc. A suction port 27 is formed in the Dau on the upstream side of the axis of the compressor casing 25.

タービンロータ41は、軸線Arを中心として軸線方向Daに延びるロータ軸42と、このロータ軸42に取り付けられている複数の動翼列43と、を有する。複数の動翼列43は、軸線方向Daに並んでいる。各動翼列43は、いずれも、周方向Dcに並んでいる複数の動翼43aで構成される。複数の動翼列43の各軸線上流側Dauには、静翼列46が配置されている。各静翼列46は、タービンケーシング45の内側に設けられている。各静翼列46は、いずれも、周方向Dcに並んでいる複数の静翼50で構成される。 The turbine rotor 41 has a rotor shaft 42 extending in the axial direction Da about the axis Ar, and a plurality of blade rows 43 attached to the rotor shaft 42. The plurality of blade rows 43 are arranged in the axial direction Da. Each rotor blade row 43 is composed of a plurality of rotor blades 43a arranged in the circumferential direction Dc. A stationary blade row 46 is arranged on each axis upstream Dau of the plurality of rotor blade rows 43. Each vane row 46 is provided inside the turbine casing 45. Each of the stationary blade rows 46 is composed of a plurality of stationary blades 50 arranged in the circumferential direction Dc.

空気圧縮機20は、吸込口27から空気Aを取り込んで、この空気Aを圧縮し、圧縮空気を生成する。この圧縮空気は、空気圧縮機20の吐出口28から流出して、燃焼器30内に流入する。燃焼器30には、この圧縮空気の他、燃料供給源からの燃料Fも供給される。燃焼器30内では、圧縮空気内で燃料Fを燃焼させて、燃焼ガスGを生成する。この燃焼ガスGは、タービンケーシング45内に流入し、タービンロータ41を回転させる。 The air compressor 20 takes in air A from the suction port 27 and compresses the air A to generate compressed air. This compressed air flows out from the discharge port 28 of the air compressor 20 and flows into the combustor 30. In addition to the compressed air, the fuel F from the fuel supply source is also supplied to the combustor 30. In the combustor 30, the fuel F is burned in the compressed air to generate the combustion gas G. This combustion gas G flows into the turbine casing 45 and rotates the turbine rotor 41.

図2に示すように、中間ケーシング14及び内側ケーシング16は、いずれも、軸線Arを中心として筒状を成している。中間ケーシング14の内周側に、中間ケーシング14と間隔をあけて内側ケーシング16が配置されている。中間ケーシング14の内周側と内側ケーシング16の外周側との間は、ガスタービン10の中間車室13を形成する。筒状の内側ケーシング16の内周側には、ガスタービンロータ11が配置されている。燃焼器30は、中間車室13内に配置されている。この燃焼器30は、サポート39により中間ケーシング14に固定されている。 As shown in FIG. 2, both the intermediate casing 14 and the inner casing 16 have a tubular shape centered on the axis Ar. The inner casing 16 is arranged on the inner peripheral side of the intermediate casing 14 at intervals from the intermediate casing 14. An intermediate casing 13 of the gas turbine 10 is formed between the inner peripheral side of the intermediate casing 14 and the outer peripheral side of the inner casing 16. A gas turbine rotor 11 is arranged on the inner peripheral side of the tubular inner casing 16. The combustor 30 is arranged in the intermediate vehicle compartment 13. The combustor 30 is fixed to the intermediate casing 14 by a support 39.

燃焼器30は、ディフューザ31と、燃焼筒32と、尾筒33と、パイロットバーナ34と、複数のメインバーナ35とを備えている。ディフューザ31は、筒状を成している。このディフューザ31の両端は、開口している。ディフューザ31の第一端は、空気圧縮機20の吐出口28に接続されている。このため、ディフューザ31内には、空気圧縮機20からの圧縮空気が流入する。ディフューザ31内の流路断面積は、ディフューザ31の第一端から第二端に向うに連れて次第に大きくなっている。このため、圧縮空気は、ディフューザ31内を通過する過程で、その流速が次第に低下する一方で、その圧力が次第に増加する。よって、このディフューザ31は、圧縮空気の動圧を静圧に変換する役目を担っている。このディフューザ31には、内周側から外周側に貫通する複数の貫通孔31aが形成されている。このため、ディフューザ31内に流入した圧縮空気の一部は、複数の貫通孔31aを経て、中間車室13内に流入する。 The combustor 30 includes a diffuser 31, a combustion cylinder 32, a tail cylinder 33, a pilot burner 34, and a plurality of main burners 35. The diffuser 31 has a tubular shape. Both ends of the diffuser 31 are open. The first end of the diffuser 31 is connected to the discharge port 28 of the air compressor 20. Therefore, the compressed air from the air compressor 20 flows into the diffuser 31. The cross-sectional area of the flow path in the diffuser 31 gradually increases from the first end to the second end of the diffuser 31. Therefore, in the process of passing through the diffuser 31, the flow velocity of the compressed air gradually decreases, while the pressure of the compressed air gradually increases. Therefore, the diffuser 31 plays a role of converting the dynamic pressure of the compressed air into a static pressure. The diffuser 31 is formed with a plurality of through holes 31a penetrating from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Therefore, a part of the compressed air that has flowed into the diffuser 31 flows into the intermediate vehicle interior 13 through the plurality of through holes 31a.

燃焼筒32は、円筒状を成している。この燃焼筒32の両端は、開口している。燃焼筒32の第一端は、ディフューザ31の第二端に接続されている。燃焼筒32内には、ディフューザ31からの圧縮空気が流入する。尾筒33は、筒状を成している。この尾筒33の両端は、開口している。尾筒33の第一端は、燃焼筒32の第二端に接続されている。尾筒33の第二端は、タービン40の一部に接続されている。 The combustion cylinder 32 has a cylindrical shape. Both ends of the combustion cylinder 32 are open. The first end of the combustion cylinder 32 is connected to the second end of the diffuser 31. Compressed air from the diffuser 31 flows into the combustion cylinder 32. The tail cover 33 has a tubular shape. Both ends of the tail cover 33 are open. The first end of the tail cylinder 33 is connected to the second end of the combustion cylinder 32. The second end of the tail cover 33 is connected to a part of the turbine 40.

パイロットバーナ34は、円筒状の燃焼筒32の中心軸上に配置されている。複数のメインバーナ35は、パイロットバーナ34を中心として、燃焼筒32の中心軸に対する周方向に並んでいる。パイロットバーナ34及び複数のメインバーナ35には、燃料ライン38を介して、燃料供給源からの燃料Fが供給される。パイロットバーナ34は、燃焼筒32内に圧縮空気と共に燃料Fを噴射する。この燃料Fは、燃焼筒32及び尾筒33内で拡散燃焼する。複数のメインバーナ35内では、燃料Fと圧縮空気とが混合され、予混合気体が生成される。各メインバーナ35は、この予混合気体を燃焼筒32内に噴射する。この予混合気体は、燃焼筒32及び尾筒33内で予混合燃焼する。燃料Fの燃焼で生成された高温高圧の燃焼ガスGは、尾筒33を経てタービン40に送られる。 The pilot burner 34 is arranged on the central axis of the cylindrical combustion cylinder 32. The plurality of main burners 35 are arranged in the circumferential direction with respect to the central axis of the combustion cylinder 32 with the pilot burner 34 as the center. Fuel F from a fuel supply source is supplied to the pilot burner 34 and the plurality of main burners 35 via the fuel line 38. The pilot burner 34 injects fuel F together with compressed air into the combustion cylinder 32. This fuel F is diffusely burned in the combustion cylinder 32 and the tail cylinder 33. In the plurality of main burners 35, the fuel F and the compressed air are mixed to generate a premixed gas. Each main burner 35 injects this premixed gas into the combustion cylinder 32. This premixed gas is premixed and burned in the combustion cylinder 32 and the tail cylinder 33. The high-temperature and high-pressure combustion gas G generated by the combustion of the fuel F is sent to the turbine 40 via the tail cover 33.

タービン40の静翼50は、径方向Drに延びる翼本体51と、翼本体51の径方向内側Driに設けられている内側シュラウド60iと、翼本体51の径方向外側Droに設けられている外側シュラウド60oと、を有する。外側シュラウド60oの径方向外側Droであってタービンケーシング45の径方向内側Driには、外側翼環90が配置されている。一の静翼列46を構成する複数の静翼50の外側シュラウド60oは、この外側翼環90に取り付けられている。外側翼環90は、タービンケーシング45に固定されている。本実施形態では、外側翼環90と、この外側翼環90に取り付けられている複数の静翼50とで、静翼セグメントSを構成する。 The stationary blade 50 of the turbine 40 has a blade body 51 extending in the radial direction Dr, an inner shroud 60i provided on the radial inner Dri of the blade body 51, and an outer side provided on the radial outer side Dr of the blade body 51. It has a shroud 60o and. An outer wing ring 90 is arranged on the radial inner Dri of the turbine casing 45, which is the radial outer Dro of the outer shroud 60o. The outer shrouds 60o of the plurality of vanes 50 constituting one vane row 46 are attached to the outer wing ring 90. The outer wing ring 90 is fixed to the turbine casing 45. In the present embodiment, the outer wing ring 90 and the plurality of stationary blades 50 attached to the outer wing ring 90 form a stationary blade segment S.

タービン40の動翼43aは、径方向Drの延びる翼本体43bと、翼本体43bの径方向内側Driに設けられているプラットフォーム43fと、プラットフォーム43fから径方向内側Driに延びている翼根43rと、を有する。動翼43aの翼根43rは、ロータ軸42に埋め込まれて固定される。動翼43aの径方向外側Droには、分割環48が配置されている。分割環48は、前述の外側翼環90に取り付けられている。プラットフォーム43fの径方向Drの位置は、軸線上流側Dauに配置されている静翼50の内側シュラウド60iの径方向Drの位置とほぼ一致している。分割環48の径方向Drの位置は、軸線上流側Dauに配置されている静翼50の外側シュラウド60oの径方向Drの位置とほぼ一致している。 The rotor blades 43a of the turbine 40 include a blade body 43b extending in the radial direction, a platform 43f provided on the radial inner Dri of the blade body 43b, and a blade root 43r extending from the platform 43f to the radial inner Dri. Have. The blade root 43r of the rotor blade 43a is embedded and fixed in the rotor shaft 42. A dividing ring 48 is arranged on the radial outer Dro of the rotor blade 43a. The split ring 48 is attached to the outer wing ring 90 described above. The position of the radial Dr of the platform 43f substantially coincides with the position of the radial Dr of the inner shroud 60i of the stationary blade 50 arranged on the Dau on the upstream side of the axis. The position of the radial Dr of the dividing ring 48 substantially coincides with the position of the radial Dr of the outer shroud 60o of the stationary blade 50 arranged on the Dau on the upstream side of the axis.

タービン40内で燃焼ガスGが流れる燃焼ガス流路49は、軸線Arを中心として環状を成している。この環状の燃焼ガス流路49の内周縁は、静翼50の内側シュラウド60i及び動翼43aのプラットフォーム43fで画定される。燃焼ガス流路49の外周縁は、静翼50の外側シュラウド60o及び分割環48で画定される。静翼50の翼本体51及び動翼43aの翼本体43bは、いずれも、燃焼ガス流路49中に配置される。燃焼ガス流路49における燃焼ガス入口49iは、複数の静翼列46のうち、最も軸線上流側Dauに位置する第一段静翼列46aを構成する複数の静翼50aの内側シュラウド60i及び外側シュラウド60oにより形成される。よって、燃焼器30の尾筒33の第二端は、第一段静翼列46aを構成する複数の静翼50aの内側シュラウド60i及び外側シュラウド60oに接続されている。 The combustion gas flow path 49 through which the combustion gas G flows in the turbine 40 forms an annular shape with the axis Ar as the center. The inner peripheral edge of the annular combustion gas flow path 49 is defined by the inner shroud 60i of the stationary blade 50 and the platform 43f of the moving blade 43a. The outer peripheral edge of the combustion gas flow path 49 is defined by the outer shroud 60o of the vane 50 and the dividing ring 48. Both the blade body 51 of the stationary blade 50 and the blade body 43b of the moving blade 43a are arranged in the combustion gas flow path 49. The combustion gas inlet 49i in the combustion gas flow path 49 is the inner shroud 60i and the outer side of the plurality of stationary blades 50a constituting the first-stage stationary blade row 46a located on the most upstream side Dau of the axis lines among the plurality of stationary blade rows 46. It is formed by a shroud 60o. Therefore, the second end of the tail cover 33 of the combustor 30 is connected to the inner shroud 60i and the outer shroud 60o of the plurality of stationary blades 50a constituting the first stage stationary blade row 46a.

燃焼器30の燃焼筒32及び尾筒33、タービン40の静翼50、動翼43a及び分割環48は、高温の燃焼ガスGに晒される高温部品を構成する。このため、これらの高温部品は、何らかの手段で冷却する必要がある。本実施形態では、静翼50及び動翼43aを内部から冷却空気で冷却する。このため、動翼43aは、冷却空気が流れる冷却空気通路43pを有する。また、第一段静翼列46aを構成する複数の静翼50aには、冷却空気通路として、第一通路81及び第二通路82が形成されている。 The combustion cylinder 32 and tail cylinder 33 of the combustor 30, the stationary blade 50, the moving blade 43a, and the split ring 48 of the turbine 40 constitute high-temperature components that are exposed to the high-temperature combustion gas G. Therefore, these high temperature parts need to be cooled by some means. In the present embodiment, the stationary blade 50 and the moving blade 43a are cooled from the inside with cooling air. Therefore, the moving blade 43a has a cooling air passage 43p through which cooling air flows. Further, the first passage 81 and the second passage 82 are formed as cooling air passages in the plurality of stationary blades 50a constituting the first stage stationary blade row 46a.

第一段静翼列46aの径方向内側Driには、内側翼環100が配置されている。内側翼環100には、外部からの冷却空気を径方向内側Driから静翼50a内に供給する静翼冷却空気通路101,108が形成されている。 An inner wing ring 100 is arranged on the radial inner Dri of the first-stage stationary blade row 46a. The inner blade ring 100 is formed with stationary blade cooling air passages 101 and 108 for supplying cooling air from the outside from the radial inner Dri into the stationary blade 50a.

内側ケーシング16は、取付部17と、外筒18と、内筒19と、を有する。取付部17は、圧縮機ケーシング25又は中間ケーシング14に取り付けられる。この取付部17は、圧縮機ケーシング25又は中間ケーシング14に取り付けられている部分から径方向内側Driに延びている。外筒18及び内筒19は、いずれも、軸線Arを中心として円筒状を成している。外筒18の軸線上流側Dauの端は、取付部17の径方向内側Dri端に固定されている。また、外筒18の軸線下流側Dadの端は、第一段静翼列46aの内側翼環100に取り付けられている。この外筒18の外周側と中間ケーシング14の内周側との間が、前述した中間車室13を形成する。内筒19は、外筒18の径方向内側Driであってガスタービンロータ11の径方向外側Droに配置されている。内筒19の軸線上流側Dauの端は、外筒18に固定されている。また、内筒19の軸線下流側Dadの端は、第一段静翼列46aの内側翼環100に取り付けられている。 The inner casing 16 has a mounting portion 17, an outer cylinder 18, and an inner cylinder 19. The mounting portion 17 is mounted on the compressor casing 25 or the intermediate casing 14. The mounting portion 17 extends radially inwardly from a portion mounted on the compressor casing 25 or the intermediate casing 14. Both the outer cylinder 18 and the inner cylinder 19 have a cylindrical shape centered on the axis Ar. The end of the Dau on the upstream side of the axis of the outer cylinder 18 is fixed to the radial inner Dri end of the mounting portion 17. Further, the end of the Dad on the downstream side of the axis of the outer cylinder 18 is attached to the inner wing ring 100 of the first-stage stationary blade row 46a. The space between the outer peripheral side of the outer cylinder 18 and the inner peripheral side of the intermediate casing 14 forms the above-mentioned intermediate casing 13. The inner cylinder 19 is a radial inner Dri of the outer cylinder 18 and is arranged on the radial outer Dro of the gas turbine rotor 11. The end of the Dau on the upstream side of the axis of the inner cylinder 19 is fixed to the outer cylinder 18. Further, the end of the Dad on the downstream side of the axis of the inner cylinder 19 is attached to the inner wing ring 100 of the first-stage stationary blade row 46a.

内筒19の径方向外側Droと外筒18の径方向内側Driとの間は、第一段静翼列46aを構成する静翼50aを冷却するための冷却空気が流れる静翼冷却空気通路108を形成する。この静翼冷却空気通路108は、内側翼環100の静翼冷却空気通路101に連通している。ガスタービンロータ11の径方向外側Droと内筒19の径方向内側Driとの間は、タービンロータ41の一部を冷却するための冷却空気が流れるロータ冷却空気通路109を形成する。タービンロータ41には、第一段動翼列43を構成する複数の動翼43aに、径方向内側Driから冷却空気を供給する動翼冷却空気通路41pが形成されている。この動翼冷却空気通路41pの第一端は、内側ケーシング16の内周側のロータ冷却空気通路109に連通し、この動翼冷却空気通路41pの第二端は、動翼43aの冷却空気通路43pに連通している。 A stationary blade cooling air passage 108 through which cooling air for cooling the stationary blades 50a constituting the first-stage stationary blade row 46a flows between the radial outer Dro of the inner cylinder 19 and the radial inner Dri of the outer cylinder 18. To form. The stationary blade cooling air passage 108 communicates with the stationary blade cooling air passage 101 of the inner wing ring 100. A rotor cooling air passage 109 through which cooling air for cooling a part of the turbine rotor 41 flows is formed between the radial outer Dro of the gas turbine rotor 11 and the radial inner Dri of the inner cylinder 19. In the turbine rotor 41, a rotor blade cooling air passage 41p for supplying cooling air from the radial inner Dri is formed in a plurality of rotor blades 43a constituting the first stage rotor blade row 43. The first end of the moving blade cooling air passage 41p communicates with the rotor cooling air passage 109 on the inner peripheral side of the inner casing 16, and the second end of the moving blade cooling air passage 41p is the cooling air passage of the moving blade 43a. It communicates with 43p.

静翼50aの翼本体51は、図7に示すように、径方向Drに対して垂直な断面形状が翼形を成している。この翼本体51で、軸線上流側Dauの端部が前縁部52を成し、軸線下流側Dadの端部が後縁部53を成す。この翼本体51の表面で、周方向Dcを向く面のうち、凸状の面が背側面(=負圧面)54を成し、凹状の面が腹側面(=正圧面)55を成す。なお、以下の説明の都合上、周方向Dcで翼本体51の腹側(=正圧面側)を周方向腹側DcpDcp、翼本体51の背側(=負圧面側)を周方向背側DcnDcnとする。 As shown in FIG. 7, the blade body 51 of the stationary blade 50a has an airfoil having a cross-sectional shape perpendicular to the radial direction Dr. In the wing body 51, the end of the Dau on the upstream side of the axis forms the leading edge 52, and the end of the Dad on the downstream side of the axis forms the trailing edge 53. On the surface of the wing body 51, of the surfaces facing the circumferential direction Dc, the convex surface forms the dorsal side surface (= negative pressure surface) 54, and the concave surface forms the ventral side surface (= positive pressure surface) 55. For convenience of the following explanation, the ventral side (= positive pressure surface side) of the wing body 51 is the circumferential ventral DcpDcp, and the dorsal side (= negative pressure surface side) of the wing body 51 is the circumferential dorsal DcnDcn in the circumferential direction Dc. And.

第一段静翼列46aを構成する静翼50aは、図3〜図10に示すように、第一翼通路75、第二翼通路76、及び第三翼通路群77を有する。第一翼通路75、第二翼通路76、及び第三翼通路群77は、いずれも翼本体51を径方向Drに貫通する。第三翼通路群77は、径方向Drに延びる多数の通路の集まりである。第一翼通路75、第二翼通路76、及び第三翼通路群77は、翼本体51の前縁側から後縁側に、この順序で並んでいる。つまり、第一翼通路75は、翼本体51内で最も前縁部52の側に位置し、第三翼通路群77は、翼本体51内で最も後縁部53の側に位置している。第二翼通路76は、第一翼通路75と第三翼通路との間に位置している。第一翼通路75と第二翼通路76とは、翼本体51に形成されている第一仕切壁78により仕切られている。第二翼通路76と第三翼通路群77とは、翼本体51に形成されている第二仕切壁79により仕切られている。 As shown in FIGS. 3 to 10, the stationary blade 50a constituting the first-stage stationary blade row 46a has a first wing passage 75, a second wing passage 76, and a third wing passage group 77. The first wing passage 75, the second wing passage 76, and the third wing passage group 77 all penetrate the wing body 51 in the radial direction Dr. The third wing passage group 77 is a collection of a large number of passages extending in the radial direction Dr. The first wing passage 75, the second wing passage 76, and the third wing passage group 77 are arranged in this order from the front edge side to the trailing edge side of the wing body 51. That is, the first wing passage 75 is located closest to the leading edge portion 52 in the wing body 51, and the third wing passage group 77 is located closest to the trailing edge portion 53 in the wing body 51. .. The second wing passage 76 is located between the first wing passage 75 and the third wing passage. The first wing passage 75 and the second wing passage 76 are separated by a first partition wall 78 formed in the wing body 51. The second wing passage 76 and the third wing passage group 77 are separated by a second partition wall 79 formed in the wing body 51.

この静翼50aの内側シュラウド60iは、図3及び図9に示すように、内側シュラウド本体61iと、内側周壁63iと、を有する。内側シュラウド本体61iは、翼本体51の径方向内側Driの端から径方向Drに対して垂直な方向成分を有する方向に広がる。この内側シュラウド本体61iで、径方向外側Droを向く面は、燃焼ガスGに接するガスパス面62ipを成す。また、この内側シュラウド本体61iで、径方向内側Driを向く面は、反ガスパス面62ioを成す。この内側シュラウド本体61iは、径方向Drからみると平行四辺形の形状である。内側シュラウド本体61iで互いに平行な一対の辺のうち、一方の辺が軸線上流側Dauを向き、他方の辺が軸線下流側Dadを向く。また、内側シュラウド本体61iで互いに平行な残りの一対のうち、一方の辺が周方向腹側Dcpを向き、他方の辺が周方向背側Dcnを向く。内側周壁63iは、内側シュラウド本体61iの周縁に沿って、この周縁から径方向内側Driに突出している。内側周壁63iは、前周壁63fと、後周壁63bと、腹側周壁63pと、背側周壁63nとを有する。前周壁63fは、内側シュラウド本体61iで軸線上流側Dauを向く辺から径方向内側Driに突出している。後周壁63bは、内側シュラウド本体61iで軸線下流側Dadを向く辺から径方向内側Driに突出している。腹側周壁63pは、内側シュラウド本体61iで周方向腹側Dcpを向く辺から径方向内側Driに突出している。背側周壁63nは、内側シュラウド本体61iで周方向背側Dcnを向く辺から径方向内側Driに突出している。内側シュラウド60iには、径方向外側Droに凹む凹部64iが形成されている。この凹部64iの側周面は、内側周壁63iで形成されている。また、この凹部64iの底面は、内側シュラウド本体61iで形成されている。 The inner shroud 60i of the stationary blade 50a has an inner shroud main body 61i and an inner peripheral wall 63i, as shown in FIGS. 3 and 9. The inner shroud body 61i extends from the end of the radial inner Dri of the wing body 51 in a direction having a directional component perpendicular to the radial Dr. The surface of the inner shroud body 61i facing the outer Dro in the radial direction forms a gas path surface 62ip in contact with the combustion gas G. Further, the surface of the inner shroud main body 61i facing the inner Dri in the radial direction forms an anti-gas path surface 62io. The inner shroud body 61i has a parallelogram shape when viewed from the radial direction Dr. Of the pair of sides parallel to each other in the inner shroud main body 61i, one side faces Dau on the upstream side of the axis, and the other side faces Dad on the downstream side of the axis. Further, of the remaining pair of the inner shroud main body 61i parallel to each other, one side faces the circumferential ventral Dcp and the other side faces the circumferential dorsal Dcn. The inner peripheral wall 63i projects along the peripheral edge of the inner shroud main body 61i from this peripheral edge to the inner Dri in the radial direction. The inner peripheral wall 63i has a front peripheral wall 63f, a rear peripheral wall 63b, a ventral peripheral wall 63p, and a dorsal peripheral wall 63n. The front peripheral wall 63f projects from the side of the inner shroud main body 61i facing the upstream side Dau to the inner Dri in the radial direction. The rear peripheral wall 63b projects from the side of the inner shroud main body 61i facing the downstream side of the axis to the inner Dri in the radial direction. The ventral peripheral wall 63p projects from the side of the medial shroud body 61i facing the ventral Dcp in the circumferential direction to the medial Dri in the radial direction. The dorsal peripheral wall 63n projects from the side of the inner shroud main body 61i facing the dorsal Dcn in the circumferential direction toward the inner Dri in the radial direction. The inner shroud 60i is formed with a recess 64i recessed in the radial outer Dro. The side peripheral surface of the recess 64i is formed by an inner peripheral wall 63i. The bottom surface of the recess 64i is formed by the inner shroud body 61i.

内側シュラウド60iの凹部64i内には、内側シュラウド本体61iから翼形内側突出部67iが突出している。翼形内側突出部67iは、翼本体51の翼面に沿った位置から径方向内側Driに突出している。この翼形内側突出部67iは、径方向Drから見ると、翼本体51の翼形を実質的に同じ形状を成している。この翼形内側突出部67iには、第一翼通路75の径方向内側Driの部分、第二翼通路76の径方向内側Driの部分、第三翼通路群77の径方向内側Driの部分が形成されている。この翼形内側突出部67iには、第二翼通路76から翼形内側突出部67i外に貫通する連通孔67icが形成されている。 In the recess 64i of the inner shroud 60i, the airfoil inner protruding portion 67i protrudes from the inner shroud main body 61i. The airfoil inner projecting portion 67i projects radially inward from a position along the blade surface of the blade body 51. The airfoil inner protrusion 67i has substantially the same shape as the airfoil of the airfoil body 51 when viewed from the radial direction Dr. The airfoil inner protruding portion 67i includes a portion of the radial inner Dri of the first wing passage 75, a portion of the radial inner Dri of the second wing passage 76, and a portion of the radial inner Dri of the third wing passage group 77. It is formed. The airfoil inner protrusion 67i is formed with a communication hole 67ic that penetrates from the second blade passage 76 to the outside of the airfoil inner protrusion 67i.

静翼50aは、さらに、内側インピンジ板68i及び内側封止板69iを有する。内側インピンジ板68i及び内側封止板69iは、いずれも、内側シュラウド60iの凹部64i内に、内側シュラウド本体61iに対して径方向内側Driに間隔をあけて配置されている。内側インピンジ板68iは、翼形内側突出部67iから径方向Drに対して垂直な方向に広がっている。この内側インピンジ板68iは、内側シュラウド本体61iと内側周壁63iと翼形内側突出部67iと共同して、この内側インピンジ板68iよりも径方向外側Droに内側キャビティ65iを形成する。この内側インピンジ板68iには、径方向Drに貫通する多数の貫通孔68tが形成されている。内側シュラウド60iには、この内側キャビティ65i内から燃焼ガス流路49に貫通する複数の噴出孔60eが形成されている。内側封止板69iは、第二翼通路76における径方向Drの両端の開口のうち、径方向内側Driの開口を塞ぐ。 The vane 50a further has an inner impinging plate 68i and an inner sealing plate 69i. Both the inner impinging plate 68i and the inner sealing plate 69i are arranged in the recess 64i of the inner shroud 60i at intervals in the radial inner Dri with respect to the inner shroud main body 61i. The inner impinge plate 68i extends from the airfoil inner protrusion 67i in a direction perpendicular to the radial direction Dr. The inner impinge plate 68i, together with the inner shroud main body 61i, the inner peripheral wall 63i, and the airfoil inner protruding portion 67i, forms an inner cavity 65i on the outer Dro in the radial direction from the inner impinging plate 68i. The inner impinge plate 68i is formed with a large number of through holes 68t penetrating in the radial direction Dr. The inner shroud 60i is formed with a plurality of ejection holes 60e penetrating the combustion gas flow path 49 from the inside of the inner cavity 65i. The inner sealing plate 69i closes the opening of the radial inner Dri among the openings at both ends of the radial Dr in the second wing passage 76.

静翼50aの外側シュラウド60oは、図3〜図6に示すように、外側シュラウド本体61oと、外側周壁63oと、を有する。外側シュラウド本体61oは、翼本体51の径方向外側Droの端から径方向Drに対して垂直な方向成分を有する方向に広がる。この外側シュラウド本体61oで、径方向内側Driを向く面は、燃焼ガスGに接するガスパス面62opを成す。また、この外側シュラウド本体61oで、径方向外側Droを向く面は、反ガスパス面62ooを成す。この外側シュラウド本体61oは、内側シュラウド本体61iと同様、径方向Drからみると平行四辺形の形状である。外側シュラウド本体61oで互いに平行な一対の辺のうち、一方の辺が軸線上流側Dauを向き、他方の辺が軸線下流側Dadを向く。また、外側シュラウド本体61oで互いに平行な残りの一対のうち、一方の辺が周方向腹側Dcpを向き、他方の辺が周方向背側Dcnを向く。外側周壁63oは、外側シュラウド本体61oの周縁に沿って、この周縁から径方向外側Droに突出している。外側周壁63oは、前周壁63fと、後周壁63bと、腹側周壁63pと、背側周壁63nとを有する。前周壁63fは、外側シュラウド本体61oで軸線上流側Dauを向く辺から径方向外側Droに突出している。後周壁63bは、外側シュラウド本体61oで軸線下流側Dadを向く辺から径方向外側Droに突出している。腹側周壁63pは、外側シュラウド本体61oで周方向腹側Dcpを向く辺から径方向外側Droに突出している。背側周壁63nは、外側シュラウド本体61oで周方向背側Dcnを向く辺から径方向外側Droに突出している。外側シュラウド60oには、径方向内側Driに凹む凹部64oが形成されている。この凹部64oの側周面は、外側周壁63oで形成されている。また、この凹部64oの底面は、外側シュラウド本体61oで形成されている。 The outer shroud 60o of the stationary blade 50a has an outer shroud main body 61o and an outer peripheral wall 63o, as shown in FIGS. 3 to 6. The outer shroud body 61o extends from the end of the radial outer Dr of the blade body 51 in a direction having a directional component perpendicular to the radial Dr. The surface of the outer shroud body 61o facing the inner Dri in the radial direction forms a gas path surface 62op in contact with the combustion gas G. Further, the surface of the outer shroud body 61o facing the outer Dro in the radial direction forms an anti-gas path surface 62oo. Like the inner shroud main body 61i, the outer shroud main body 61o has a parallelogram shape when viewed from the radial direction Dr. Of the pair of sides parallel to each other in the outer shroud body 61o, one side faces the Axis upstream side Dau, and the other side faces the Axis downstream side Dad. Further, of the remaining pair of outer shroud bodies 61o parallel to each other, one side faces the circumferential ventral Dcp and the other side faces the circumferential dorsal Dcn. The outer peripheral wall 63o projects along the peripheral edge of the outer shroud main body 61o from this peripheral edge to the outer Dro in the radial direction. The outer peripheral wall 63o has a front peripheral wall 63f, a rear peripheral wall 63b, a ventral peripheral wall 63p, and a dorsal peripheral wall 63n. The front peripheral wall 63f projects from the side of the outer shroud main body 61o facing the upstream side Dau to the outer Dro in the radial direction. The rear peripheral wall 63b projects from the side of the outer shroud main body 61o facing the downstream side of the axis to the outer Dro in the radial direction. The ventral peripheral wall 63p projects from the side of the outer shroud body 61o facing the ventral Dcp in the circumferential direction to the outer Dro in the radial direction. The dorsal peripheral wall 63n projects from the side of the outer shroud main body 61o facing the dorsal Dcn in the circumferential direction toward the outer Dro in the radial direction. The outer shroud 60o is formed with a recess 64o recessed in the radial inner Dri. The side peripheral surface of the recess 64o is formed by an outer peripheral wall 63o. The bottom surface of the recess 64o is formed by the outer shroud body 61o.

外側シュラウド60oの凹部64o内には、外側シュラウド本体61oから翼形外側突出部67oが突出している。翼形外側突出部67oは、翼本体51の翼面に沿った位置から径方向外側Droに突出している。この翼形外側突出部67oは、径方向Drから見ると、翼本体51の翼形を実質的に同じ形状を成している。この翼形外側突出部67oには、第一翼通路75の径方向外側Droの部分、第二翼通路76の径方向外側Droの部分、第三翼通路群77の径方向外側Droの部分が形成されている。この翼形外側突出部67oには、第二翼通路76から翼形外側突出部67o外に貫通する連通孔67ocが形成されている。第一仕切壁78及び第二仕切壁79は、この翼形外側突出部67oよりも径方向外側Droに突出している。第一仕切壁78及び第二仕切壁79の径方向外側Droの端の位置は、径方向Drにおいて、外側周壁63oの径方向外側Droに端の位置と実質的に同じである。 In the recess 64o of the outer shroud 60o, the airfoil outer protrusion 67o protrudes from the outer shroud main body 61o. The airfoil outer protrusion 67o protrudes radially outward from a position along the blade surface of the blade body 51. The airfoil outer protrusion 67o has substantially the same shape as the airfoil of the airfoil body 51 when viewed from the radial direction Dr. The airfoil outer protrusion 67o includes a radial outer Dro portion of the first wing passage 75, a radial outer Dro portion of the second wing passage 76, and a radial outer Dro portion of the third wing passage group 77. It is formed. The airfoil outer protrusion 67o is formed with a communication hole 67oc that penetrates from the second wing passage 76 to the outside of the airfoil outer protrusion 67o. The first partition wall 78 and the second partition wall 79 project radially outward from the airfoil outer protrusion 67o. The positions of the ends of the radial outer Dro of the first partition wall 78 and the second partition wall 79 are substantially the same as the positions of the ends of the outer peripheral wall 63o on the radial outer Dro in the radial direction Dr.

静翼50aは、さらに、外側インピンジ板68o及び外側封止板69oを有する。外側インピンジ板68o及び外側封止板69oは、いずれも、外側シュラウド60oの凹部64o内に、外側シュラウド本体61oに対して径方向外側Droに間隔をあけて配置されている。外側インピンジ板68oは、翼形外側突出部67oから径方向Drに対して垂直な方向に広がっている。この外側インピンジ板68oは、外側シュラウド本体61oと、外側周壁63oと、翼形外側突出部67oと共同して、この外側インピンジ板68oよりも径方向内側Driに外側キャビティ65oを形成する。この外側インピンジ板68oには、径方向Drに貫通する多数の貫通孔68tが形成されている。外側シュラウド60oには、この外側キャビティ65o内から燃焼ガス流路49に貫通する複数の噴出孔60eが形成されている。 The vane 50a further has an outer impinging plate 68o and an outer sealing plate 69o. Both the outer impinging plate 68o and the outer sealing plate 69o are arranged in the recess 64o of the outer shroud 60o at intervals in the outer Dro in the radial direction with respect to the outer shroud main body 61o. The outer impinging plate 68o extends from the airfoil outer protrusion 67o in a direction perpendicular to the radial direction Dr. The outer impinge plate 68o, together with the outer shroud main body 61o, the outer peripheral wall 63o, and the airfoil outer protruding portion 67o, forms an outer cavity 65o on the inner Dri in the radial direction from the outer impinging plate 68o. A large number of through holes 68t penetrating in the radial direction Dr are formed in the outer impinging plate 68o. The outer shroud 60o is formed with a plurality of ejection holes 60e penetrating the combustion gas flow path 49 from the inside of the outer cavity 65o.

静翼50aは、さらに、第一インサート70a及び第二インサート70bを有する。第一インサート70aは、筒状のインサート本体71aと、筒状のインサート本体71aから外側に広がるシール部72aと、を有する。筒状のインサート本体71aは、両端が開口している。このインサート本体71aには、内側から外側に貫通する多数の貫通孔71tが形成されている。第一インサート70aは、インサート本体71aの両端が径方向Drを向くように、第一翼通路75内に配置されている。インサート本体71aの外周面と、静翼50aで第一翼通路75を画定する第一翼通路内面75iとの間には、間隔を有する。インサート本体71aの外周面と第一翼通路内面75iとの間は、前側隙間通路83を成す。インサート本体71aの径方向内側Driの端には、シール部72aが設けられている。このシール部72aは、第一翼通路内面75iに接している。よって、前側隙間通路83の径方向内側Driの端は、このシール部72aにより塞がっている。インサート本体71aの径方向外側Droの端は、第一翼通路75の一部が形成されている翼形外側突出部67oよりも径方向外側Droに突出している。 The vane 50a further has a first insert 70a and a second insert 70b. The first insert 70a has a tubular insert body 71a and a sealing portion 72a extending outward from the tubular insert body 71a. Both ends of the tubular insert body 71a are open. The insert body 71a is formed with a large number of through holes 71t penetrating from the inside to the outside. The first insert 70a is arranged in the first wing passage 75 so that both ends of the insert body 71a face the radial direction Dr. There is a gap between the outer peripheral surface of the insert body 71a and the inner surface 75i of the first wing passage that defines the first wing passage 75 with the stationary blade 50a. A front gap passage 83 is formed between the outer peripheral surface of the insert body 71a and the inner surface 75i of the first wing passage. A seal portion 72a is provided at the end of the radial inner Dri of the insert body 71a. The seal portion 72a is in contact with the inner surface 75i of the first wing passage. Therefore, the end of the radial inner Dri of the front gap passage 83 is closed by the seal portion 72a. The end of the radial outer Dro of the insert body 71a protrudes radially outer Dro from the airfoil outer protruding portion 67o in which a part of the first blade passage 75 is formed.

外側封止板69oは、外側シュラウド60oの凹部64i内に、外側インピンジ板68oに対して径方向外側Droに間隔をあけて配置されている。この外側封止板69oは、第一インサート70aの径方向外側Droの端、第二翼通路76の一部及び第三翼通路群77の一部を形成する翼形外側突出部67oの径方向外側Droの端から、図4に示すように、径方向Drに対して垂直な方向に広がり、外側シュラウド60oの外側周壁63oに接している。外側シュラウド60oの凹部64o内は、この外側封止板69oより径方向内側Driの空間と、外側封止板69oより径方向外側Droの空間に仕切られている。外側シュラウド60oの凹部64o内で外側封止板69oより径方向内側Driであって、外側インピンジ板68oより径方向外側Droの空間は、インピンジ空気滞留空間66を成す。前側隙間通路83は、このインピンジ空気滞留空間66に連通している。前側隙間通路83からインピンジ空気滞留空間66に流入した冷却空気は、外側インピンジ板68oの多数の貫通孔68tを介して、外側キャビティ65o内に流入する。 The outer sealing plate 69o is arranged in the recess 64i of the outer shroud 60o at intervals in the outer Dro in the radial direction with respect to the outer impinging plate 68o. The outer sealing plate 69o is the radial direction of the airfoil outer protrusion 67o forming the end of the radial outer Dro of the first insert 70a, a part of the second wing passage 76, and a part of the third wing passage group 77. As shown in FIG. 4, it extends from the end of the outer Dro in a direction perpendicular to the radial direction Dr and is in contact with the outer peripheral wall 63o of the outer shroud 60o. The inside of the recess 64o of the outer shroud 60o is partitioned into a space radially inner Dri from the outer sealing plate 69o and a space radially outer Dro from the outer sealing plate 69o. Within the recess 64o of the outer shroud 60o, the space radially inner Dri from the outer sealing plate 69o and radially outer Dro from the outer impinge plate 68o forms the impinge air retention space 66. The front gap passage 83 communicates with the impinge air retention space 66. The cooling air that has flowed into the impinge air retention space 66 from the front gap passage 83 flows into the outer cavity 65o through a large number of through holes 68t of the outer impinging plate 68o.

第二インサート70bは、筒状のインサート本体71bと、筒状のインサート本体71bから外側に広がるシール部72bと、蓋部73bと、を有する。筒状のインサート本体71bは、両端が開口している。このインサート本体71bには、内側から外側に貫通する多数の貫通孔71tが形成されている。第二インサート70bは、インサート本体71bの両端が径方向Drを向くように、第二翼通路76内に配置されている。インサート本体71bの外周面と、静翼50aで第二翼通路76を画定する第二翼通路内面76iとの間には、間隔を有する。インサート本体71bの外周面と第二翼通路内面76iとの間は、中間隙間通路84を成す。インサート本体71bの径方向外側Droの端には、シール部72bが設けられている。このシール部72bは、第二翼通路内面76iに接している。よって、中間隙間通路84の径方向内側Driの端は、このシール部72bにより塞がっている。インサート本体71bの径方向外側Droの開口は、蓋部73bにより塞がっている。この蓋部73bは、外側封止板69oよりも径方向内側Driに位置している。第二インサート70bの内側は、中間通路85を成す。 The second insert 70b has a tubular insert body 71b, a seal portion 72b extending outward from the tubular insert body 71b, and a lid portion 73b. Both ends of the tubular insert body 71b are open. The insert body 71b is formed with a large number of through holes 71t penetrating from the inside to the outside. The second insert 70b is arranged in the second wing passage 76 so that both ends of the insert body 71b face the radial direction Dr. There is a gap between the outer peripheral surface of the insert body 71b and the inner surface 76i of the second wing passage that defines the second wing passage 76 with the stationary blade 50a. An intermediate gap passage 84 is formed between the outer peripheral surface of the insert body 71b and the inner surface 76i of the second wing passage. A seal portion 72b is provided at the end of the radial outer Dro of the insert body 71b. The seal portion 72b is in contact with the inner surface 76i of the second wing passage. Therefore, the end of the radial inner Dri of the intermediate gap passage 84 is closed by the seal portion 72b. The opening of the radial outer Dro of the insert body 71b is closed by the lid portion 73b. The lid portion 73b is located on the inner Dri in the radial direction with respect to the outer sealing plate 69o. The inside of the second insert 70b forms an intermediate passage 85.

外側シュラウド60oの凹部64o内で外側封止板69oより径方向外側Droの空間内では、図4に示すように、前述の第一仕切壁78及び第二仕切壁79が周方向Dcに延びて、外側シュラウド60oの腹側周壁63p及び背側周壁63nに接している。このため、外側シュラウド60oの凹部64o内で外側封止板69oより径方向外側Droの空間は、第一仕切壁78及び第二仕切壁79により、前側空間67s、中間空間68s及び後側空間69sに仕切られている。前側空間67s、中間空間68s及び後側空間69sは、軸線下流側Dadに向って、この順序で並んでいる。 In the space of the outer Dro in the radial direction from the outer sealing plate 69o in the recess 64o of the outer shroud 60o, as shown in FIG. 4, the above-mentioned first partition wall 78 and the second partition wall 79 extend in the circumferential direction Dc. , In contact with the ventral peripheral wall 63p and the dorsal peripheral wall 63n of the outer shroud 60o. Therefore, in the recess 64o of the outer shroud 60o, the space of the outer Dr in the radial direction from the outer sealing plate 69o is formed by the first partition wall 78 and the second partition wall 79 in the front space 67s, the intermediate space 68s, and the rear space 69s. It is partitioned into. The front space 67s, the intermediate space 68s, and the posterior space 69s are arranged in this order toward the cad on the downstream side of the axis.

静翼50aには、前述したように、冷却空気通路として、第一通路81及び第二通路82が形成されている。第一通路81は、内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間と、第一インサート70a内の空間と、外側シュラウド60oの前側空間67sとで、形成される。この第一通路81は、実質的に径方向Drに直線的に延び、静翼50aを径方向内側Driから径方向外側Droに貫通する通路である。第二通路82は、静翼50a内で第一通路81を形成する空間を除く他の空間と、内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間と、第一インサート70a内の空間とで、形成される。よって、内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間と、第一インサート70a内の空間とは、第一通路81と第二通路82とで共有している。また、第一インサート70aのインサート本体71aには、前述したように、内側から外側に貫通する多数の貫通孔71tが形成されている。よって、第二通路82は、第一インサート70aの多数の貫通孔71tにより第一通路81と連通している。 As described above, the stationary blade 50a is formed with a first passage 81 and a second passage 82 as cooling air passages. The first passage 81 is formed in the recess 64i of the inner shroud 60i by the space radially inner Dri from the inner impinge plate 68i, the space inside the first insert 70a, and the front space 67s of the outer shroud 60o. .. The first passage 81 is a passage that extends substantially linearly in the radial direction Dr and penetrates the stationary blade 50a from the radial inner Dri to the radial outer Dro. The second passage 82 includes a space other than the space forming the first passage 81 in the stationary blade 50a, a space in the recess 64i of the inner shroud 60i, and a space in the inner Dri in the radial direction of the inner impinge plate 68i. It is formed with the space in the insert 70a. Therefore, in the recess 64i of the inner shroud 60i, the space of the inner Dri in the radial direction of the inner impinge plate 68i and the space in the first insert 70a are shared by the first passage 81 and the second passage 82. Further, as described above, a large number of through holes 71t penetrating from the inside to the outside are formed in the insert body 71a of the first insert 70a. Therefore, the second passage 82 communicates with the first passage 81 through a large number of through holes 71t of the first insert 70a.

外側翼環90は、図3に示すように、周方向Dcに広がる翼環板91と、翼環板91の周縁から径方向内側Driに延びる翼環周壁92と、第一仕切壁93と、第二仕切壁94と、ケーシング取付部95と、を有する。外側翼環90には、径方向外側Droに凹む凹部96が形成されている。この凹部96の側周面は、翼環周壁92で形成されている。また、この凹部96の底面は、翼環板91で形成されている。第一仕切壁93及び第二仕切壁94は、この凹部96内に配置され、軸線方向Daに並んでいる。この凹部96は、第一仕切壁93及び第二仕切壁94により、三つの空間に仕切られている。三つの空間のうち、軸線上流側Dauの空間が第一排気ポート97を成し、この第一排気ポート97の軸線下流側Dadに隣接する空間が第二排気ポート98を成す。翼環周壁92には、第一排気ポート97内から外側翼環90の外部に貫通する第一排気口97oが形成されている。また、翼環板91には、第二排気ポート98内から外側翼環90の外部に貫通する第二排気口98oが形成されている。第一排気ポート97は、静翼50aの前側空間67sと連通している。よって、この排気ポートは、静翼50aの第一通路81と連通している。また、第二排気ポート98は、静翼50aの中間空間68sと連通している。よって、この第二排気ポート98は、静翼50aの第二通路82と連通している。 As shown in FIG. 3, the outer wing ring 90 includes a wing ring plate 91 extending in the circumferential direction Dc, a wing ring peripheral wall 92 extending from the peripheral edge of the wing ring plate 91 to the inner Dri in the radial direction, and a first partition wall 93. It has a second partition wall 94 and a casing mounting portion 95. The outer wing ring 90 is formed with a recess 96 recessed in the radial outer Dro. The side peripheral surface of the recess 96 is formed by a wing ring peripheral wall 92. Further, the bottom surface of the recess 96 is formed of a wing ring plate 91. The first partition wall 93 and the second partition wall 94 are arranged in the recess 96 and are arranged in the axial direction Da. The recess 96 is divided into three spaces by a first partition wall 93 and a second partition wall 94. Of the three spaces, the space on the upstream side of the axis Dau forms the first exhaust port 97, and the space adjacent to the Dad on the downstream side of the axis of the first exhaust port 97 forms the second exhaust port 98. The blade ring peripheral wall 92 is formed with a first exhaust port 97o that penetrates from the inside of the first exhaust port 97 to the outside of the outer blade ring 90. Further, the wing ring plate 91 is formed with a second exhaust port 98o that penetrates from the inside of the second exhaust port 98 to the outside of the outer wing ring 90. The first exhaust port 97 communicates with the front space 67s of the stationary blade 50a. Therefore, this exhaust port communicates with the first passage 81 of the stationary blade 50a. Further, the second exhaust port 98 communicates with the intermediate space 68s of the stationary blade 50a. Therefore, the second exhaust port 98 communicates with the second passage 82 of the stationary blade 50a.

翼環周壁92のうち、軸線上流側Dauを向く前周壁92fは、外側シュラウド60oの前周壁63fと実質的に接している。外側翼環90の第一仕切壁93は、静翼50aの第一仕切壁78と接し、静翼50aの第一仕切壁78を径方向外側Droから支持している。外側翼環90の第二仕切壁94は、静翼50aの第二仕切壁79と接し、静翼50aの第二仕切壁79を径方向外側Droから支持している。翼環周壁92のうち、軸線下流側Dadを向く後周壁92bは、外側シュラウド60oの後周壁63bと接し、外側シュラウド60oの後周壁63bを径方向外側Droから支持している。翼環周壁92の後周壁92bと外側シュラウド60oの後周壁63bとの間には、シール材99が配置されている。外側シュラウド60oの後周壁63bは、外側シュラウド60oの前周壁63f、外側シュラウド60oの第一仕切壁78、外側シュラウド60oの第二仕切壁79より剛構造である。 Of the wing ring peripheral wall 92, the front peripheral wall 92f facing the upstream side Dau of the axis line is substantially in contact with the front peripheral wall 63f of the outer shroud 60o. The first partition wall 93 of the outer wing ring 90 is in contact with the first partition wall 78 of the stationary blade 50a, and supports the first partition wall 78 of the stationary blade 50a from the radial outer Dro. The second partition wall 94 of the outer wing ring 90 is in contact with the second partition wall 79 of the stationary blade 50a, and supports the second partition wall 79 of the stationary blade 50a from the radial outer Dro. Of the wing ring peripheral wall 92, the rear peripheral wall 92b facing the downstream side of the axis Dad is in contact with the rear peripheral wall 63b of the outer shroud 60o, and supports the rear peripheral wall 63b of the outer shroud 60o from the radial outer Dro. A sealing material 99 is arranged between the rear peripheral wall 92b of the wing ring peripheral wall 92 and the rear peripheral wall 63b of the outer shroud 60o. The rear peripheral wall 63b of the outer shroud 60o has a more rigid structure than the front peripheral wall 63f of the outer shroud 60o, the first partition wall 78 of the outer shroud 60o, and the second partition wall 79 of the outer shroud 60o.

ケーシング取付部95は、翼環板91の軸線下流側Dadから径方向外側Droに突出している。このケーシング取付部95は、図2に示すように、タービンケーシング45に取り付けられている。 The casing mounting portion 95 projects from the wing ring plate 91 on the downstream side of the axis to the radial outer Dro. As shown in FIG. 2, the casing mounting portion 95 is mounted on the turbine casing 45.

ガスタービン設備は、ガスタービン10の他、さらに、図2に示すように、静翼冷却ライン105と、第一ライン111と、第二ライン112と、昇圧圧縮機115と、冷却器116と、を備える。 In addition to the gas turbine 10, the gas turbine equipment includes a stationary blade cooling line 105, a first line 111, a second line 112, a step-up compressor 115, a cooler 116, and the like, as shown in FIG. To be equipped with.

静翼冷却ライン105は、静翼冷却用配管106と、内側ケーシング16の静翼冷却空気通路108と、内側翼環100の静翼冷却空気通路101とで、構成される。静翼冷却用配管106の第一端は、中間ケーシング14に接続され、静翼冷却用配管106の第二端は、内側ケーシング16の外筒18に接続されている。この静翼冷却用配管106は、中間車室13内の圧縮空気を冷却空気として、内側ケーシング16の静翼冷却空気通路108内に導く。静翼冷却用配管106中には、この静翼冷却用配管106に流入した圧縮空気を昇圧して、内側ケーシング16の静翼冷却空気通路108内に送る昇圧圧縮機115が設けられている。 The vane cooling line 105 is composed of a vane cooling pipe 106, a vane cooling air passage 108 of the inner casing 16, and a vane cooling air passage 101 of the inner wing ring 100. The first end of the stationary blade cooling pipe 106 is connected to the intermediate casing 14, and the second end of the stationary blade cooling pipe 106 is connected to the outer cylinder 18 of the inner casing 16. The stationary blade cooling pipe 106 guides the compressed air in the intermediate casing 13 into the stationary blade cooling air passage 108 of the inner casing 16 as cooling air. A boost compressor 115 is provided in the vane cooling pipe 106 to boost the compressed air flowing into the vane cooling pipe 106 and send it into the vane cooling air passage 108 of the inner casing 16.

第一ライン111の一端は、外側翼環90の第一排気口97oに接続され、第一ライン111の第二端は、燃焼器30の尾筒33に接続されている。尾筒33を形成する板には、複数の通路が形成されている。第一ライン111は、外側翼環90の第一排気ポート97内の空気を尾筒33の通路に送る。第一ライン111は、例えば、鋼管で形成してもよいが、フレキシブル配管で形成してもよい。 One end of the first line 111 is connected to the first exhaust port 97o of the outer wing ring 90, and the second end of the first line 111 is connected to the tail cover 33 of the combustor 30. A plurality of passages are formed in the plate forming the tail cover 33. The first line 111 sends the air in the first exhaust port 97 of the outer wing ring 90 to the passage of the tail cover 33. The first line 111 may be formed of, for example, a steel pipe, or may be formed of a flexible pipe.

第二ライン112は、ロータ冷却用配管113と、内側ケーシング16のロータ冷却空気通路109とで、構成される。ロータ冷却用配管113の第一端は、外側翼環90の第二排気口98oに接続され、ロータ冷却用配管113の第二端は、内側ケーシング16の内筒19に接続されている。このロータ冷却用配管113は、外側翼環90の第二排気ポート98内の空気を内側ケーシング16のロータ冷却空気通路109内に導く。ロータ冷却用配管113中には、このロータ冷却用配管113内に流入した空気を冷却する冷却器116が設けられている。冷却器116は、例えば、空気と冷却媒体とを熱交換させて、空気を冷却する熱交換器である。冷却媒体としては、例えば、燃料ライン38を流れる燃料Fが考えられる。燃料Fを冷却媒体として用いた場合、この燃料Fは、空気との熱交換で加熱される。このため、この場合の冷却器116は、燃料予熱器としても機能する。 The second line 112 includes a rotor cooling pipe 113 and a rotor cooling air passage 109 of the inner casing 16. The first end of the rotor cooling pipe 113 is connected to the second exhaust port 98o of the outer wing ring 90, and the second end of the rotor cooling pipe 113 is connected to the inner cylinder 19 of the inner casing 16. The rotor cooling pipe 113 guides the air in the second exhaust port 98 of the outer wing ring 90 into the rotor cooling air passage 109 of the inner casing 16. A cooler 116 for cooling the air flowing into the rotor cooling pipe 113 is provided in the rotor cooling pipe 113. The cooler 116 is, for example, a heat exchanger that cools the air by exchanging heat between the air and the cooling medium. As the cooling medium, for example, fuel F flowing through the fuel line 38 can be considered. When the fuel F is used as a cooling medium, the fuel F is heated by heat exchange with air. Therefore, the cooler 116 in this case also functions as a fuel preheater.

次に、空気圧縮機20から吐出された圧縮空気の流れについて説明する。 Next, the flow of the compressed air discharged from the air compressor 20 will be described.

空気圧縮機20から吐出された圧縮空気は、燃焼器30のディフューザ31内に流入する。この圧縮空気の温度は、例えば、200℃である。ディフューザ31内に流入した圧縮空気の一部は、前述したように、燃焼器30内での燃料Fの燃焼に用いられる。ディフューザ31内に流入した圧縮空気の残りは、ディフューザ31に形成されている多数の貫通孔31aを経て、中間車室13内に流入する。中間車室13内に流入した圧縮空気は、静翼冷却用配管106内に流入する。静翼冷却用配管106に流入した圧縮空気は、この静翼冷却用配管106中に設けられている昇圧圧縮機115により昇圧されてから、冷却空気として、内側ケーシング16の静翼冷却空気通路108内に流入する。内側ケーシング16の静翼冷却空気通路108内に流入した冷却空気は、内側翼環100の静翼冷却空気通路101を経て、第一段静翼列46aを構成する複数の静翼50aの第一通路81内及び第二通路82内に流入する。 The compressed air discharged from the air compressor 20 flows into the diffuser 31 of the combustor 30. The temperature of this compressed air is, for example, 200 ° C. As described above, a part of the compressed air flowing into the diffuser 31 is used for combustion of the fuel F in the combustor 30. The rest of the compressed air that has flowed into the diffuser 31 flows into the intermediate passenger compartment 13 through a large number of through holes 31a formed in the diffuser 31. The compressed air that has flowed into the intermediate vehicle compartment 13 flows into the stationary blade cooling pipe 106. The compressed air that has flowed into the stationary blade cooling pipe 106 is boosted by the step-up compressor 115 provided in the stationary blade cooling pipe 106, and then is used as cooling air in the stationary blade cooling air passage 108 of the inner casing 16. Inflow into. The cooling air that has flowed into the stationary blade cooling air passage 108 of the inner casing 16 passes through the stationary blade cooling air passage 101 of the inner blade ring 100, and is the first of the plurality of stationary blades 50a constituting the first stage stationary blade row 46a. It flows into the passage 81 and the second passage 82.

第一通路81内に流入した冷却空気は、静翼50aの第一通路81内を流れる過程で静翼50aと熱交換して、この静翼50aを冷却する一方で加熱される。第一通路81を流れる過程で加熱された冷却空気は、外側翼環90の第一排気ポート97に流入する。第一排気ポート97に流入した冷却空気は、第一ライン111を経て、尾筒33の通路内に流入する。尾筒33の通路内に流入した冷却空気は、例えば、尾筒33内に排気される。冷却空気は、尾筒33の通路を流れる過程で、この尾筒33を冷却する。なお、燃焼筒32を形成する板にも、尾筒33を形成する板と同様に、複数の通路を形成してもよい。この場合、この通路と尾筒33の通路とを連通させ、燃焼筒32の通路にも、冷却空気を流して、燃焼筒32を冷却するようにしてもよい。 The cooling air that has flowed into the first passage 81 exchanges heat with the stationary blade 50a in the process of flowing through the first passage 81 of the stationary blade 50a, and is heated while cooling the stationary blade 50a. The cooling air heated in the process of flowing through the first passage 81 flows into the first exhaust port 97 of the outer wing ring 90. The cooling air that has flowed into the first exhaust port 97 flows into the passage of the tail cover 33 via the first line 111. The cooling air that has flowed into the passage of the tail cover 33 is, for example, exhausted into the tail cover 33. The cooling air cools the tail cover 33 in the process of flowing through the passage of the tail cover 33. The plate forming the combustion cylinder 32 may be formed with a plurality of passages in the same manner as the plate forming the tail cylinder 33. In this case, the passage may be communicated with the passage of the tail cylinder 33, and cooling air may be passed through the passage of the combustion cylinder 32 to cool the combustion cylinder 32.

尾筒33内の圧力は、空気圧縮機20から吐出された圧縮空気の圧力よりも多少低いものの、この圧縮空気の圧力と大差はない。この尾筒33内に、外側翼環90の第一排気ポート97に流入した冷却空気を送るため、本実施形態では、中間車室13内の圧縮空気を昇圧圧縮機115で昇圧させてから、この圧縮空気を冷却空気として静翼50a内に送っている。 Although the pressure inside the tail cover 33 is slightly lower than the pressure of the compressed air discharged from the air compressor 20, it is not much different from the pressure of the compressed air. In order to send the cooling air that has flowed into the first exhaust port 97 of the outer wing ring 90 into the tail cover 33, in the present embodiment, the compressed air in the intermediate cabin 13 is boosted by the boost compressor 115, and then the pressure is increased. This compressed air is sent into the stationary blade 50a as cooling air.

静翼50aの第二通路82内に流入した冷却空気は、静翼50aの第二通路82内を流れる過程で静翼50aと熱交換して、この静翼50aを冷却する一方で加熱される。第二通路82を流れる過程で加熱された冷却空気は、外側翼環90の第二排気ポート98に流入する。第二排気ポート98に流入した冷却空気は、ロータ冷却用配管113を経て、内側ケーシング16のロータ冷却空気通路109内に流入する。冷却空気は、ロータ冷却用配管113を流れる過程で、冷却器116により冷却される。冷却器116に冷却された冷却空気は、ロータ冷却用配管113から内側ケーシング16のロータ冷却空気通路109に流入する。 The cooling air that has flowed into the second passage 82 of the stationary blade 50a exchanges heat with the stationary blade 50a in the process of flowing through the second passage 82 of the stationary blade 50a, and is heated while cooling the stationary blade 50a. .. The cooling air heated in the process of flowing through the second passage 82 flows into the second exhaust port 98 of the outer wing ring 90. The cooling air that has flowed into the second exhaust port 98 flows into the rotor cooling air passage 109 of the inner casing 16 via the rotor cooling pipe 113. The cooling air is cooled by the cooler 116 in the process of flowing through the rotor cooling pipe 113. The cooling air cooled by the cooler 116 flows from the rotor cooling pipe 113 into the rotor cooling air passage 109 of the inner casing 16.

冷却空気が静翼50aの第一通路81を流れる過程で静翼50aと熱交換する熱量は、冷却空気が静翼50aの第二通路82を流れる過程で静翼50aと熱交換する熱量に比べて、はるかに少ない。このため、静翼50aの第一通路81を経て、第一排気ポート97に流入した冷却空気の温度は、空気圧縮機20からの吐出直後の圧縮空気の温度である200℃よりも数十℃高い程度である。このため、第一排気ポート97に流入した冷却空気を別途冷却することなく、尾筒33に送っても、この尾筒33を効果的に冷却することができる。一方、冷却空気が静翼50aの第二通路82を流れる過程で静翼50aと熱交換する熱量は多く、第二通路82を経て第二排気ポート98の流入した空気の温度は、500℃〜600℃の高温である。このため、第二排気ポート98に流入した冷却空気を、冷却器116で冷却した後、内側ケーシング16のロータ冷却空気通路109に送る。冷却器116で冷却された冷却空気の温度は、例えば、200℃程度である。 The amount of heat exchanged with the stationary blade 50a in the process of the cooling air flowing through the first passage 81 of the stationary blade 50a is compared with the amount of heat exchanged with the stationary blade 50a in the process of the cooling air flowing through the second passage 82 of the stationary blade 50a. And much less. Therefore, the temperature of the cooling air flowing into the first exhaust port 97 through the first passage 81 of the stationary blade 50a is several tens of degrees higher than the temperature of the compressed air immediately after being discharged from the air compressor 20 of 200 ° C. It is a high degree. Therefore, even if the cooling air flowing into the first exhaust port 97 is sent to the tail cover 33 without being separately cooled, the tail cover 33 can be effectively cooled. On the other hand, the amount of heat exchanged with the stationary blade 50a in the process of the cooling air flowing through the second passage 82 of the stationary blade 50a is large, and the temperature of the air flowing into the second exhaust port 98 through the second passage 82 is 500 ° C. to It is a high temperature of 600 ° C. Therefore, the cooling air flowing into the second exhaust port 98 is cooled by the cooler 116 and then sent to the rotor cooling air passage 109 of the inner casing 16. The temperature of the cooling air cooled by the cooler 116 is, for example, about 200 ° C.

内側ケーシング16のロータ冷却空気通路109に流入した冷却空気は、タービンロータ41の動翼冷却空気通路41pを経て、第一段動翼列43を構成する複数の動翼43aの冷却空気通路43p内に流入する。この冷却空気は、動翼43aの冷却空気通路43p内を流れる過程で、動翼43aを冷却する。この冷却空気は、冷却空気通路43pから燃焼ガス流路49に流出する。燃焼ガス流路49に流出した冷却空気の一部は、動翼43aの表面をフィルム冷却する。 The cooling air that has flowed into the rotor cooling air passage 109 of the inner casing 16 passes through the rotor blade cooling air passage 41p of the turbine rotor 41 and is inside the cooling air passage 43p of the plurality of rotor blades 43a constituting the first stage rotor blade row 43. Inflow to. This cooling air cools the moving blade 43a in the process of flowing in the cooling air passage 43p of the moving blade 43a. This cooling air flows out from the cooling air passage 43p to the combustion gas passage 49. A part of the cooling air flowing out to the combustion gas flow path 49 cools the surface of the moving blade 43a with a film.

次に、図3〜図10を用いて、第一段静翼列46aを構成する複数の静翼50a内での冷却空気の流れについて詳細に説明する。 Next, the flow of cooling air in the plurality of stationary blades 50a constituting the first-stage stationary blade row 46a will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 10.

図3及び図10に示すように、内側翼環100の静翼冷却空気通路101からの冷却空気は、内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間に流入する。この空間は、前述したように、静翼50aの第一通路81の一部及び第二通路82の一部を形成する。内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間に流入した冷却空気の一部は、図3、図9及び図10に示すように、第一翼通路75内を径方向Drに延びる第一インサート70a内に流入する。第一インサート70a内に流入した冷却空気の一部は、図3及び図7に示すように、この第一インサート70aに形成されている多数の貫通孔71tを経て、第一インサート70a外の前側隙間通路83内に流入する。前側隙間通路83内に流入した冷却空気は、第一翼通路内面75iに衝突して、翼本体51の前縁側の部分をインピンジ冷却する。この冷却空気は、前側隙間通路83内を径方向外側Droに流れる過程で第一翼通路内面75iを対流冷却する。この冷却空気は、図3及び図5に示すように、前側隙間通路83からインピンジ空気滞留空間66に流入する。インピンジ空気滞留空間66に流入した冷却空気は、外側インピンジ板68oの多数の貫通孔68tを経て、図3及び図6に示すように、外側キャビティ65o内に流入する。外側キャビティ65o内に流入した冷却空気は、外側シュラウド本体61oの反ガスパス面62ooに衝突して、この外側シュラウド本体61oをインピンジ冷却する。外側シュラウド本体61oをインピンジ冷却した冷却空気は、外側シュラウド60oに形成されている多数の噴出孔60eから燃焼ガス流路49へ流出する。燃焼ガス流路49に流出した冷却空気の一部は、外側シュラウド60oのガスパス面62op等をフィルム冷却する。 As shown in FIGS. 3 and 10, the cooling air from the stationary blade cooling air passage 101 of the inner wing ring 100 flows into the space of the inner Dri in the radial direction from the inner impinge plate 68i in the recess 64i of the inner shroud 60i. .. As described above, this space forms a part of the first passage 81 and a part of the second passage 82 of the stationary blade 50a. A part of the cooling air that has flowed into the space of the inner Dri in the radial direction from the inner impinge plate 68i in the recess 64i of the inner shroud 60i passes through the first wing passage 75 as shown in FIGS. 3, 9 and 10. It flows into the first insert 70a extending in the radial direction Dr. As shown in FIGS. 3 and 7, a part of the cooling air flowing into the first insert 70a passes through a large number of through holes 71t formed in the first insert 70a and is on the front side outside the first insert 70a. It flows into the gap passage 83. The cooling air that has flowed into the front gap passage 83 collides with the inner surface 75i of the first blade passage to impinge-cool the portion on the front edge side of the blade body 51. This cooling air convection-cools the inner surface 75i of the first wing passage in the process of flowing in the front gap passage 83 to the outer Dro in the radial direction. As shown in FIGS. 3 and 5, the cooling air flows into the impinge air retention space 66 from the front gap passage 83. The cooling air that has flowed into the impinge air retention space 66 flows into the outer cavity 65o through a large number of through holes 68t of the outer impinging plate 68o, as shown in FIGS. 3 and 6. The cooling air flowing into the outer cavity 65o collides with the anti-gas path surface 62oo of the outer shroud main body 61o, and impinge-cools the outer shroud main body 61o. The cooling air obtained by impingi-cooling the outer shroud main body 61o flows out to the combustion gas flow path 49 from a large number of ejection holes 60e formed in the outer shroud 60o. A part of the cooling air flowing out to the combustion gas flow path 49 cools the gas path surface 62op of the outer shroud 60o and the like with a film.

第一インサート70a内に流入した冷却空気の残りは、図3及び図4に示すように、外側シュラウド60oの前側空間67s内に流入する。この前側空間67sに流入した冷却空気は、外側翼環90の第一排気ポート97内に流入する。前述したように、第一通路81は、実質的に径方向Drに直線的に延び、静翼50aを径方向内側Driから径方向外側Droに貫通する通路であるため、この第一通路81内を冷却空気が流れる過程で静翼50aと熱交換する熱量は少なく、第一通路81に流入した直後の冷却空気の温度と、第一通路81から流出して第一排気ポート97に流入した冷却空気の温度との温度差が小さい。 The rest of the cooling air that has flowed into the first insert 70a flows into the front space 67s of the outer shroud 60o, as shown in FIGS. 3 and 4. The cooling air that has flowed into the front space 67s flows into the first exhaust port 97 of the outer wing ring 90. As described above, since the first passage 81 is a passage that substantially linearly extends in the radial direction Dr and penetrates the stationary blade 50a from the radial inner Dri to the radial outer Dro, the inside of the first passage 81. The amount of heat exchanged with the stationary blade 50a in the process of flowing cooling air is small, and the temperature of the cooling air immediately after flowing into the first passage 81 and the cooling flowing out of the first passage 81 and flowing into the first exhaust port 97. The temperature difference from the air temperature is small.

内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間に流入した冷却空気の他の一部は、図3、図8及び図9に示すように、内側インピンジ板68iの多数の貫通孔68tを経て、第二通路82の一部を形成する内側キャビティ65i内に流入する。内側キャビティ65i内に流入した冷却空気は、内側シュラウド本体61iの反ガスパス面62ioに衝突して、この内側シュラウド本体61iをインピンジ冷却する。内側シュラウド本体61iをインピンジ冷却した冷却空気の一部は、内側シュラウド60iに形成されている多数の噴出孔60eから燃焼ガス流路49へ流出する。燃焼ガス流路49に流出した冷却空気の一部は、内側シュラウド60iのガスパス面62ip等をフィルム冷却する。 The other part of the cooling air that has flowed into the space of the inner Dri in the radial direction of the inner impinge plate 68i in the recess 64i of the inner shroud 60i is the inner impinging plate 68i as shown in FIGS. 3, 8 and 9. It flows into the inner cavity 65i forming a part of the second passage 82 through a large number of through holes 68t. The cooling air flowing into the inner cavity 65i collides with the anti-gas path surface 62io of the inner shroud main body 61i, and impinge-cools the inner shroud main body 61i. A part of the cooling air obtained by impingi-cooling the inner shroud main body 61i flows out to the combustion gas flow path 49 from a large number of ejection holes 60e formed in the inner shroud 60i. A part of the cooling air flowing out to the combustion gas flow path 49 cools the gas path surface 62ip of the inner shroud 60i and the like with a film.

内側シュラウド60iをインピンジ冷却した冷却空気の他の一部は、図3及び図8に示すように、内側シュラウド60iの凹部64i内の翼形内側突出部67iの連通孔67icを経て、中間通路85内に流入する。中間通路85内に流入した冷却空気は、図3及び図7に示すように、第二インサート70bに形成されている多数の貫通孔71tを経て、第二インサート70b外の中間隙間通路84内に流入する。中間隙間通路84内に流入した冷却空気は、第二翼通路内面76iに衝突して、翼本体51の中間部分をインピンジ冷却する。この冷却空気は、図3及び図4に示すように、外側シュラウド60oの中間空間68sに流入する。この中間空間68sは、前述したように静翼50aの第二通路82の一部を形成する。中間空間68sに流入した冷却空気は、外側翼環90の第二排気ポート98内に流入する。第二通路82は、径方向Drに対して垂直な方向成分を有する方向に延びる部分を有する上に、この第二通路82の通路長は、第一通路81の通路長よりも長い。さらに、第二通路82内に流入した冷却空気は、一回以上、静翼50aをインピンジ冷却した後、第二排気ポート98内に流入する。このため、第二通路82内を冷却空気が流れる過程で静翼50aと熱交換する熱量が多く、第二通路82に流入して直後の冷却空気の温度と、第二通路82から流出して第二排気ポート98に流入した冷却空気の温度との温度差は大きい。 As shown in FIGS. 3 and 8, the other part of the cooling air impinge-cooled the inner shroud 60i passes through the communication hole 67ic of the airfoil inner protrusion 67i in the recess 64i of the inner shroud 60i, and the intermediate passage 85. Inflow into. As shown in FIGS. 3 and 7, the cooling air flowing into the intermediate passage 85 passes through a large number of through holes 71t formed in the second insert 70b and enters the intermediate gap passage 84 outside the second insert 70b. Inflow. The cooling air flowing into the intermediate gap passage 84 collides with the inner surface 76i of the second blade passage to impinge-cool the intermediate portion of the blade main body 51. This cooling air flows into the intermediate space 68s of the outer shroud 60o, as shown in FIGS. 3 and 4. The intermediate space 68s forms a part of the second passage 82 of the stationary blade 50a as described above. The cooling air that has flowed into the intermediate space 68s flows into the second exhaust port 98 of the outer wing ring 90. The second passage 82 has a portion extending in a direction having a directional component perpendicular to the radial direction Dr, and the passage length of the second passage 82 is longer than the passage length of the first passage 81. Further, the cooling air that has flowed into the second passage 82 flows into the second exhaust port 98 after impinging cooling the stationary blade 50a at least once. Therefore, a large amount of heat exchanges heat with the stationary blade 50a in the process of the cooling air flowing in the second passage 82, and the temperature of the cooling air immediately after flowing into the second passage 82 and the outflow from the second passage 82. The temperature difference from the temperature of the cooling air flowing into the second exhaust port 98 is large.

内側シュラウド60iの凹部64i内で内側インピンジ板68iよりも径方向内側Driの空間に流入した冷却空気の残りは、図3及び図9に示すように、第三翼通路群77内に流入する。第三翼通路群77内に流入した冷却空気は、この第三翼通路群77を径方向外側Droに向かって流れる過程で、翼本体51の後縁側の部分を対流冷却する。この冷却空気は、図3及び図4に示すように、第三翼通路群77から外側シュラウド60oの後側空間69s内に流入する。後側空間69sに流入した冷却空気は、外側シュラウド60oの後周壁63bに形成されている噴出孔60eから、燃焼ガス流路49へ流出する。燃焼ガス流路49に流出した冷却空気の一部は、外側シュラウド60oのガスパス面62ip,62op等をフィルム冷却する。また、後側空間69sに流入した冷却空気の一部は、翼環周壁92の後周壁92bと外側シュラウド60oの後周壁63bとの間のシール空気として利用される。 The rest of the cooling air that has flowed into the space of the inner Dri in the radial direction of the inner impinge plate 68i in the recess 64i of the inner shroud 60i flows into the third wing passage group 77 as shown in FIGS. 3 and 9. The cooling air that has flowed into the third wing passage group 77 convectally cools the trailing edge side of the wing body 51 in the process of flowing through the third wing passage group 77 toward the radial outer Dro. As shown in FIGS. 3 and 4, this cooling air flows from the third wing passage group 77 into the rear space 69s of the outer shroud 60o. The cooling air that has flowed into the rear space 69s flows out to the combustion gas flow path 49 from the ejection hole 60e formed in the rear peripheral wall 63b of the outer shroud 60o. A part of the cooling air flowing out to the combustion gas flow path 49 cools the gas path surfaces 62ip, 62op and the like of the outer shroud 60o with a film. Further, a part of the cooling air that has flowed into the rear space 69s is used as sealing air between the rear peripheral wall 92b of the blade ring peripheral wall 92 and the rear peripheral wall 63b of the outer shroud 60o.

以上のように、本実施形態では、静翼50aの第一通路81から流出した冷却空気と第二通路82から流出した空気との温度差を考量して、各冷却空気を、ガスタービン10を構成する部品の冷却空気として再利用する。具体的には、第一通路81から流出した冷却空気は、第一通路81を流れる過程でほとんど加熱されないので、外側翼環90の第一排気ポート97及び第一ライン111を介して、そのまま尾筒33に送り、この尾筒33を冷却する。また、第二通路82から流出した冷却空気は、第二通路82を流れる過程で大量に加熱されるので、外側翼環90の第二排気ポート98及び第二ライン112を介して、タービンロータ41に送る過程で、冷却器116で冷却する。冷却器116で冷却された冷却空気は、第二ライン112、タービンロータ41の動翼冷却空気通路41pを経て、第一段動翼列43を構成する複数の動翼43aの冷却空気通路43p内に流入し、この動翼43aを冷却する。 As described above, in the present embodiment, the temperature difference between the cooling air flowing out from the first passage 81 of the stationary blade 50a and the air flowing out from the second passage 82 is taken into consideration, and each cooling air is used as the gas turbine 10. It is reused as cooling air for the constituent parts. Specifically, since the cooling air flowing out of the first passage 81 is hardly heated in the process of flowing through the first passage 81, the tail is directly passed through the first exhaust port 97 and the first line 111 of the outer wing ring 90. It is sent to the cylinder 33 to cool the tail cylinder 33. Further, since the cooling air flowing out from the second passage 82 is heated in a large amount in the process of flowing through the second passage 82, the turbine rotor 41 passes through the second exhaust port 98 and the second line 112 of the outer wing ring 90. In the process of sending to, it is cooled by the cooler 116. The cooling air cooled by the cooler 116 passes through the second line 112 and the rotor blade cooling air passage 41p of the turbine rotor 41, and is contained in the cooling air passage 43p of the plurality of rotor blades 43a constituting the first stage rotor blade row 43. The rotor blade 43a is cooled.

よって、本実施形態では、静翼50aを冷却した冷却空気の有効利用を図ることができる。 Therefore, in the present embodiment, the cooling air that has cooled the stationary blade 50a can be effectively used.

「変形例」
以上の実施形態では、外側シュラウド60oの凹部64o内で外側封止板69oより径方向外側Droの空間内を第一仕切壁78及び第二仕切壁79で、前側空間67sと中間空間68sと後側空間69sとの三つの空間に仕切っている。しかしながら、図11に示すように、翼形外側突出部67oから第二仕切壁79を径方向外側に突出させず、外側シュラウド60oの凹部64o内で外側封止板69oより径方向外側Droの空間内を第一仕切壁78のみで、前側空間67sと後側空間69saとの二つの空間に仕切ってもよい。この場合、前側空間67sは、以上の実施形態と同様に、外側翼環90の第一排気ポート97と連通する。一方、後側空間69saは、外側翼環90の第二排気ポート98と連通する。
"Modification example"
In the above embodiment, the first partition wall 78 and the second partition wall 79 form the space of the outer Dro in the radial direction from the outer sealing plate 69o in the recess 64o of the outer shroud 60o, and the front space 67s, the intermediate space 68s, and the rear space. It is divided into three spaces with the side space 69s. However, as shown in FIG. 11, the second partition wall 79 is not projected outward in the radial direction from the airfoil outer protrusion 67o, and the space of the outer Dro in the radial direction from the outer sealing plate 69o in the recess 64o of the outer shroud 60o. The inside may be divided into two spaces, a front space 67s and a rear space 69sa, by only the first partition wall 78. In this case, the front space 67s communicates with the first exhaust port 97 of the outer wing ring 90, as in the above embodiment. On the other hand, the rear space 69sa communicates with the second exhaust port 98 of the outer wing ring 90.

以上の実施形態の昇圧圧縮機115は、ガスタービン10の外部に配置される外置きの昇圧圧縮機である。しかしながら、昇圧圧縮機は、ガスタービン10内に設けてもよい。具体的には、図12に示すように、ガスタービンロータ11に圧縮機インペラ119を固定し、この圧縮機インペラ119を内側ケーシング16aの静翼冷却空気通路108a内に配置させる。この内側ケーシング16aの静翼冷却空気通路108aは、圧縮機インペラ119よりも軸線下流側Dadの位置で、中間車室13と連通する連通開口108acが形成されている。この場合の昇圧圧縮機115aは、ガスタービンロータ11と、このガスタービンロータ11に固定されている圧縮機インペラ119を有して構成される。また、この場合の静翼冷却ライン105aは、内側ケーシング16の静翼冷却空気通路108aで構成される。ディフューザ31内から多数の貫通孔31aを経て中間車室13内に流入した圧縮空気は、内側ケーシング16aの連通開口108acを介して、冷却空気として静翼冷却空気通路108a内に流入する。静翼冷却空気通路108a内に流入した冷却空気は、昇圧圧縮機115aで昇圧された後、この静翼冷却空気通路108aから内側翼環100の静翼冷却空気通路101内に流入する。 The step-up compressor 115 of the above embodiment is an external step-up compressor arranged outside the gas turbine 10. However, the step-up compressor may be provided in the gas turbine 10. Specifically, as shown in FIG. 12, the compressor impeller 119 is fixed to the gas turbine rotor 11, and the compressor impeller 119 is arranged in the stationary blade cooling air passage 108a of the inner casing 16a. The stationary blade cooling air passage 108a of the inner casing 16a has a communication opening 108ac that communicates with the intermediate passenger compartment 13 at a position of Dad on the downstream side of the axis of the compressor impeller 119. The step-up compressor 115a in this case includes a gas turbine rotor 11 and a compressor impeller 119 fixed to the gas turbine rotor 11. Further, the vane cooling line 105a in this case is composed of the vane cooling air passage 108a of the inner casing 16. The compressed air that has flowed into the intermediate casing 13 from the diffuser 31 through a large number of through holes 31a flows into the stationary blade cooling air passage 108a as cooling air through the communication opening 108ac of the inner casing 16a. The cooling air that has flowed into the stationary blade cooling air passage 108a is boosted by the step-up compressor 115a and then flows into the stationary blade cooling air passage 101 of the inner wing ring 100 from the stationary blade cooling air passage 108a.

以上の実施形態では、第二ライン112は、タービンロータ41の動翼冷却空気通路41pに連通している。しかしながら、第二ラインは、燃焼筒32内に連通させてもよい。この場合の第二ライン中には、冷却器116を設けない。外側翼環90の第二排気ポート98内の高温の冷却空気は、冷却器116で冷却されずに、第二ラインを介して燃焼筒32内に送られ、燃料Fの燃焼用の空気として利用される。 In the above embodiment, the second line 112 communicates with the rotor blade cooling air passage 41p of the turbine rotor 41. However, the second line may communicate with the combustion cylinder 32. In this case, the cooler 116 is not provided in the second line. The high-temperature cooling air in the second exhaust port 98 of the outer wing ring 90 is sent into the combustion cylinder 32 via the second line without being cooled by the cooler 116, and is used as air for combustion of the fuel F. Will be done.

以上の実施形態では、第一ライン111は、尾筒33の通路内に連通している。しかしながら、第一ラインは、タービンロータ41の動翼冷却空気通路41pに連通させてもよい。この場合、外側翼環90の第一排気ポート97内の冷却空気は、第一ライン及びタービンロータ41の動翼冷却空気通路41pを介して、動翼43aに送られ、動翼43aの冷却用空気として利用される。 In the above embodiment, the first line 111 communicates with the passage of the tail cover 33. However, the first line may communicate with the rotor blade cooling air passage 41p of the turbine rotor 41. In this case, the cooling air in the first exhaust port 97 of the outer blade ring 90 is sent to the rotor blade 43a via the first line and the rotor blade cooling air passage 41p of the turbine rotor 41 for cooling the rotor blade 43a. Used as air.

また、以上の実施形態では、静翼50aの第一通路81と第二通路82とが連通している。しかしながら、第一通路81と第二通路82とが連通していなくてもよい。また、以上の実施形態では、静翼50a中の一部の空間を第一通路81と第二通路82とで共有する。しかしながら、第一通路81と第二通路82とは、互い独立した通路であってもよい。 Further, in the above embodiment, the first passage 81 and the second passage 82 of the stationary blade 50a communicate with each other. However, the first passage 81 and the second passage 82 do not have to communicate with each other. Further, in the above embodiment, a part of the space in the stationary blade 50a is shared by the first passage 81 and the second passage 82. However, the first passage 81 and the second passage 82 may be independent passages.

10:ガスタービン
11:ガスタービンロータ
13:中間車室
14:中間ケーシング
15:ガスタービンケーシング
16,16a:内側ケーシング
17:取付部
18:外筒
19:内筒
20:空気圧縮機
21:圧縮機ロータ
25:圧縮機ケーシング
27:吸込口
28:吐出口
30:燃焼器
31:ディフューザ
31a:貫通孔
32:燃焼筒
33:尾筒
34:パイロットバーナ
35:メインバーナ
38:燃料ライン
39:サポート
40:タービン
41:タービンロータ
41p:動翼冷却空気通路
42:ロータ軸
43:動翼列
43a:動翼
43b:翼本体
43f:プラットフォーム
43p:冷却空気通路
43r:翼根
45:タービンケーシング
46:静翼列
46a:第一段静翼列
48:分割環
49:燃焼ガス流路
49i:燃焼ガス入口
50,50a:静翼
S:静翼セグメント
51:翼本体
52:前縁部
53:後縁部
54:背側面
55:腹側面
60i:内側シュラウド
60o:外側シュラウド
60e:噴出孔
61i:内側シュラウド本体
61o:外側シュラウド本体
62ip,62op:ガスパス面
62io,62oo:反ガスパス面
63i:内側周壁
63o:外側周壁
63f:前周壁
63b:後周壁
63p:腹側周壁
63n:背側周壁
64i,64o:凹部
65i:内側キャビティ
65o:外側キャビティ
66:インピンジ空気滞留空間
67s:前側空間
68s:中間空間
69s,69sa:後側空間
67i:翼形内側突出部
67o:翼形外側突出部
67ic,67oc:連通孔
68i:内側インピンジ板
68o:外側インピンジ板
68t:貫通孔
69i:内側封止板
69o:外側封止板
70a:第一インサート
70b:第二インサート
71a,71b:インサート本体
71t:貫通孔
72a,72b:シール部
73b:蓋部
75:第一翼通路
75i:第一翼通路内面
76:第二翼通路
76i:第二翼通路内面
77:第三翼通路群
78:第一仕切壁
79,79a:第二仕切壁
81:第一通路
82:第二通路
83:前側隙間通路
84:中間隙間通路
85:中間通路
90:外側翼環
91:翼環板
92:翼環周壁
92f:前周壁
92b:後周壁
93:第一仕切壁
94:第二仕切壁
95:ケーシング取付部
96:凹部
97:第一排気ポート
98:第二排気ポート
97o:第一排気口
98o:第二排気口
99:シール材
100:内側翼環
101:静翼冷却空気通路
105:静翼冷却ライン
106:静翼冷却用配管
108,108a:静翼冷却空気通路
109:ロータ冷却空気通路
111:第一ライン
112:第二ライン
113:ロータ冷却用配管
115,115a:昇圧圧縮機
116:冷却器
119:圧縮機インペラ
A:空気
F:燃料
G:燃焼ガス
S:静翼セグメント
Ar:軸線
Da:軸線方向
Dau:軸線上流側
Dad:軸線下流側
Dc:周方向
Dcn:周方向背側
Dcp:周方向腹側
Dr:径方向
Dri:径方向内側
Dro:径方向外側
10: Gas turbine 11: Gas turbine rotor 13: Intermediate cabin 14: Intermediate casing 15: Gas turbine casing 16, 16a: Inner casing 17: Mounting part 18: Outer cylinder 19: Inner cylinder 20: Air compressor 21: Compressor Rotor 25: Compressor casing 27: Suction port 28: Discharge port 30: Combustor 31: Diffuser 31a: Through hole 32: Combustion cylinder 33: Tail cylinder 34: Pilot burner 35: Main burner 38: Fuel line 39: Support 40: Turbine 41: Turbine rotor 41p: Moving blade cooling air passage 42: Rotor shaft 43: Moving blade row 43a: Moving blade 43b: Blade body 43f: Platform 43p: Cooling air passage 43r: Blade root 45: Turbine casing 46: Static blade row 46a: First stage blade row 48: split ring 49: combustion gas flow path 49i: combustion gas inlet 50, 50a: blade S: blade segment 51: blade body 52: front edge 53: trailing edge 54: Dorsal side surface 55: Ventral side surface 60i: Inner shroud 60o: Outer shroud 60e: Ejection hole 61i: Inner shroud body 61o: Outer shroud body 62ip, 62op: Gas path surface 62io, 62oo: Anti-gas path surface 63i: Inner peripheral wall 63o: Outer peripheral wall 63f : Front peripheral wall 63b: Rear peripheral wall 63p: Ventral peripheral wall 63n: Dorsal peripheral wall 64i, 64o: Recessed 65i: Inner cavity 65o: Outer cavity 66: Impinge air retention space 67s: Front space 68s: Intermediate space 69s, 69sa: Rear side Space 67i: Blade-shaped inner protruding portion 67o: Blade-shaped outer protruding portion 67ic, 67oc: Communication hole 68i: Inner impinging plate 68o: Outer impinging plate 68t: Through hole 69i: Inner sealing plate 69o: Outer sealing plate 70a: No. One insert 70b: Second insert 71a, 71b: Insert body 71t: Through hole 72a, 72b: Seal portion 73b: Lid portion 75: First blade passage 75i: First blade passage inner surface 76: Second blade passage 76i: Second Blade passage inner surface 77: Third blade passage group 78: First partition wall 79, 79a: Second partition wall 81: First passage 82: Second passage 83: Front gap passage 84: Intermediate gap passage 85: Intermediate passage 90: Outer blade ring 91: Blade ring plate 92: Blade ring peripheral wall 92f: Front peripheral wall 92b: Rear peripheral wall 93: First partition wall 94: Second partition wall 95: Casing mounting portion 96: Recess 97: First exhaust port 98: First Two exhaust ports 97o: First exhaust port 98o: Second exhaust port 99: Sealing material 100: Inner blade ring 101: Surface cooling air passage 105: Surface cooling line 106: Surface cooling pipes 108, 108a: Surface blade Cooling sky Air passage 109: Rotor cooling air passage 111: First line 112: Second line 113: Rotor cooling pipe 115, 115a: Pressurizing compressor 116: Cooler 119: Compressor Impeller A: Air F: Fuel G: Combustion gas S: Static wing segment Ar: Axis Da: Axis direction Dau: Axis upstream side Dad: Axis downstream side Dc: Circumferential Dcn: Circumferential dorsal Dcp: Circumferential ventral Dr: Radial Dr: Radial inner Dr: Diameter Direction outside

Claims (18)

軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、
前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、
を備え、
前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、
前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有し、
前記第一通路は、前記静翼を前記径方向に貫通する通路であり、
さらに、前記静翼は、前記翼本体内を前記径方向に貫通する第一翼通路と、筒状を成し、前記静翼で前記第一翼通路を画定する第一翼通路内面に対して間隔をあけて、前記第一翼通路内に配置されている第一インサートと、を有し、
筒状の前記第一インサートは、内側の冷却空気を前記第一翼通路内面に噴出する複数の貫通孔を有し、
筒状の前記第一インサートの内側が前記第一通路の一部を形成する、
静翼セグメント。
A stationary wing with a wing body that extends radially with respect to the axis,
The outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary wing and
With
In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. The second passage has a second passage that allows cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air that has flowed out from the first passage to flow outward in the radial direction.
The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port that exhausts to the outside,
The first passage is a passage that penetrates the stationary blade in the radial direction.
Further, the stationary wing has a tubular shape with the first wing passage penetrating the inside of the wing body in the radial direction, and the stationary wing defines the first wing passage with respect to the inner surface of the first wing passage. With a first insert located in the first wing passage at intervals,
The tubular first insert has a plurality of through holes that eject inner cooling air to the inner surface of the first wing passage.
The inside of the tubular first insert forms part of the first passage.
Static wing segment.
軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、
前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、
を備え、
前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、
前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有し、
さらに、前記静翼は、前記翼本体の前記径方向内側に設けられている内側シュラウドと、前記内側シュラウドに取り付けられている内側インピンジ板と、を有し、
前記内側シュラウドは、前記翼本体の前記径方向内側の端から、前記径方向に対して垂直な方向成分を有する方向に広がる内側シュラウド本体と、前記内側シュラウド本体の周縁に沿って、前記周縁から前記径方向内側に突出する内側周壁と、を有し、
前記内側インピンジ板は、前記内側シュラウド本体に対して、前記径方向内側に間隔をあけて配置され、前記内側シュラウド本体と前記内側周壁と共同して、前記内側インピンジ板よりも前記径方向外側に内側キャビティを形成し、
前記内側インピンジ板には、前記内側インピンジ板よりも前記径方向内側からの冷却空気を前記内側キャビティに導く複数の貫通孔が形成され、
前記内側キャビティが前記第二通路の一部を形成する、
静翼セグメント。
A stationary wing with a wing body that extends radially with respect to the axis,
The outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary wing and
With
In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. The second passage has a second passage that allows cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air that has flowed out from the first passage to flow outward in the radial direction.
The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port that exhausts to the outside,
Further, the stationary blade has an inner shroud provided on the radial inner side of the blade body and an inner impinging plate attached to the inner shroud.
The inner shroud extends from the radial inner end of the wing body in a direction having a directional component perpendicular to the radial direction, and from the peripheral edge along the peripheral edge of the inner shroud body. It has an inner peripheral wall that projects inward in the radial direction.
The inner shroud plate is arranged at intervals in the radial direction with respect to the inner shroud main body, and in cooperation with the inner shroud main body and the inner peripheral wall, the inner shroud plate is radially outer side than the inner shroud plate. Form an inner cavity,
The inner impinge plate is formed with a plurality of through holes for guiding cooling air from the inside in the radial direction of the inner impinging plate to the inner cavity.
The inner cavity forms part of the second passage.
Static wing segment.
請求項2に記載の静翼セグメントにおいて、
前記内側シュラウドは、前記内側キャビティ内の冷却空気を前記静翼の外部に噴出する複数の噴出孔を有する、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to claim 2.
The inner shroud has a plurality of ejection holes for ejecting cooling air in the inner cavity to the outside of the stationary blade.
Static wing segment.
請求項2又は3に記載の静翼セグメントにおいて、
前記静翼は、前記翼本体の径方向外側に設けられている外側シュラウドと、前記外側シュラウドに取り付けられている外側インピンジ板と、を有し、
前記外側シュラウドは、前記翼本体の前記径方向外側の端から、前記径方向に対して垂直な方向成分を有する方向に広がる外側シュラウド本体と、前記外側シュラウド本体の周縁に沿って、前記周縁から前記径方向外側に突出する外側周壁と、を有し、
前記外側インピンジ板は、前記外側シュラウド本体に対して、前記径方向外側に間隔をあけて配置され、前記外側シュラウド本体と前記外側周壁と共同して、前記外側インピンジ板よりも前記径方向内側に外側キャビティを形成し、
前記外側インピンジ板には、前記外側インピンジ板よりも前記径方向外側からの冷却空気を前記外側キャビティに導く複数の貫通孔が形成され、
前記外側キャビティが前記第二通路の一部を形成する、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to claim 2 or 3.
The stationary blade has an outer shroud provided on the radial outer side of the blade body and an outer impinging plate attached to the outer shroud.
The outer shroud extends from the radial outer end of the wing body in a direction having a directional component perpendicular to the radial direction, and from the peripheral edge along the peripheral edge of the outer shroud body. It has an outer peripheral wall that projects outward in the radial direction.
The outer impinge plate is arranged at intervals on the outer side in the radial direction with respect to the outer shroud main body, and in cooperation with the outer shroud main body and the outer peripheral wall, is radially inside the outer impinge plate. Form the outer cavity,
The outer impinge plate is formed with a plurality of through holes for guiding cooling air from the outer side in the radial direction of the outer impinging plate to the outer cavity.
The outer cavity forms part of the second passage.
Static wing segment.
請求項4に記載の静翼セグメントにおいて、
前記外側シュラウドは、前記外側キャビティ内の冷却空気を前記静翼の外部に噴出する複数の噴出孔を有する、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to claim 4.
The outer shroud has a plurality of ejection holes for ejecting cooling air in the outer cavity to the outside of the stationary blade.
Static wing segment.
請求項4又は5に記載の静翼セグメントにおいて、
前記静翼は、前記翼本体内を前記径方向に貫通し、前記内側キャビティから冷却空気を前記外側インピンジ板よりも前記径方向外側に導く第二翼通路を有し、
前記第二翼通路が前記第二通路の一部を形成する、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to claim 4 or 5.
The stationary blade has a second blade passage that penetrates the inside of the blade body in the radial direction and guides cooling air from the inner cavity to the outer side in the radial direction with respect to the outer impinge plate.
The second wing passage forms a part of the second passage.
Static wing segment.
請求項6に記載の静翼セグメントにおいて、
前記静翼は、筒状を成し、前記静翼で前記第二翼通路を画定する第二翼通路内面に対して間隔をあけて、前記第二翼通路内に配置されている第二インサートを有し、
筒状の前記第二インサートは、内側の冷却空気を前記第二翼通路内面に噴出する複数の貫通孔を有する、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to claim 6.
The stationary wing has a tubular shape, and the second insert is arranged in the second wing passage at intervals from the inner surface of the second wing passage that defines the second wing passage with the stationary wing. Have,
The tubular second insert has a plurality of through holes that eject inner cooling air to the inner surface of the second wing passage.
Static wing segment.
軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、
前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、
を備え、
前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、
前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有し、
さらに、前記静翼は、前記翼本体内を前記径方向に貫通する第一翼通路と、筒状を成し、前記静翼で前記第一翼通路を画定する第一翼通路内面に対して間隔をあけて、前記第一翼通路内に配置されている第一インサートを有し、
筒状の前記第一インサートは、内側の冷却空気を前記第一翼通路内面に噴出する複数の貫通孔を有し、
筒状の前記第一インサートの内側が前記第一通路の一部を形成し、前記第一インサートの外側が前記第二通路の一部を形成する、
静翼セグメント。
A stationary wing with a wing body that extends radially with respect to the axis,
The outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary wing and
With
In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. The second passage has a second passage that allows cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air that has flowed out from the first passage to flow outward in the radial direction.
The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port that exhausts to the outside,
Further, the stationary wing has a tubular shape with the first wing passage penetrating the inside of the wing body in the radial direction, and the stationary wing defines the first wing passage with respect to the inner surface of the first wing passage. Having first inserts located in the first wing aisle at intervals,
The tubular first insert has a plurality of through holes that eject inner cooling air to the inner surface of the first wing passage.
The inside of the tubular first insert forms part of the first passage, and the outside of the first insert forms part of the second passage.
Static wing segment.
請求項1から8のいずれか一項に記載の静翼セグメントにおいて、
前記第二通路の通路長は、前記第一通路の通路長より長い、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to any one of claims 1 to 8.
The passage length of the second passage is longer than the passage length of the first passage.
Static wing segment.
請求項1から9のいずれか一項に記載の静翼セグメントにおいて、
前記第一通路は、前記静翼を前記径方向に貫通する通路であり、
前記第二通路は、前記径方向に対して垂直な方向成分を有する方向に延びる部分を含む、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to any one of claims 1 to 9.
The first passage is a passage that penetrates the stationary blade in the radial direction.
The second passage includes a portion extending in a direction having a directional component perpendicular to the radial direction.
Static wing segment.
請求項1から10のいずれか一項に記載の静翼セグメントにおいて、
前記静翼は、前記第二通路と前記第一通路と連通させる連通路を有する、
静翼セグメント。
In the stationary wing segment according to any one of claims 1 to 10.
The stationary wing has a communication passage that communicates with the second passage and the first passage.
Static wing segment.
請求項1から11のいずれか一項に記載の静翼セグメントを有するタービンと、
空気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機と、
前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く燃焼器と、
を備え、
前記タービンは、さらに、前記軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆い、内周側に前記静翼セグメントが取り付けられているタービンケーシングと、有し、
前記タービンロータは、前記軸線を中心として、軸線方向に延びているロータ軸と、前記静翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記ロータ軸に固定されている動翼と、を有する、
ガスタービン。
A turbine having a stationary blade segment according to any one of claims 1 to 11.
An air compressor that compresses air to generate compressed air,
A combustor that burns fuel in the compressed air to generate combustion gas and guides the combustion gas into the turbine.
With
The turbine further includes a turbine rotor that rotates about the axis, and a turbine casing that covers the outer peripheral side of the turbine rotor and has the stationary blade segment attached to the inner peripheral side.
The turbine rotor includes a rotor shaft extending in the axial direction with the axis as the center, and a moving blade arranged at a different position in the axial direction with respect to the stationary blade and fixed to the rotor shaft. Have, have
gas turbine.
請求項12に記載のガスタービンと、
前記空気圧縮機から吐出し、前記燃焼器で前記燃料の燃焼に用いられる前の前記圧縮空気を前記冷却空気として前記静翼の径方向内側から前記静翼内に導く静翼冷却ラインと、
前記静翼冷却ライン中に配置され、前記静翼冷却ラインに流入した空気を昇圧して前記静翼に送る昇圧圧縮機と、
前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼を除く第一高温部品と前記外側翼環の前記第一排気ポートとを接続し、前記第一排気ポート内の前記冷却空気を前記第一高温部品に導く第一ラインと、
前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼及び前記第一高温部品を除く第二高温部品と前記外側翼環の前記第二排気ポートとを接続し、前記第二排気ポート内の前記冷却空気を前記第二高温部品に導く第二ラインと、
を備えるガスタービン設備。
The gas turbine according to claim 12 and
A stationary blade cooling line that discharges from the air compressor and guides the compressed air before being used for combustion of the fuel in the combustor as the cooling air from the radial inside of the stationary blade into the stationary blade.
A step-up compressor arranged in the stationary blade cooling line, which boosts the air flowing into the stationary blade cooling line and sends it to the stationary blade.
Among the high-temperature parts in contact with the combustion gas in the gas turbine, the first high-temperature parts other than the stationary blade and the first exhaust port of the outer wing ring are connected, and the cooling in the first exhaust port is performed. The first line that guides air to the first high temperature component,
Among the high temperature parts in contact with the combustion gas in the gas turbine, the second high temperature parts excluding the stationary blade and the first high temperature part are connected to the second exhaust port of the outer wing ring, and the second A second line that guides the cooling air in the exhaust port to the second high temperature component,
Gas turbine equipment equipped with.
請求項13に記載のガスタービン設備において、
前記昇圧圧縮機は、前記タービンロータに固定されている圧縮機インペラを有して構成される、
ガスタービン設備。
In the gas turbine equipment according to claim 13.
The step-up compressor is configured to have a compressor impeller fixed to the turbine rotor.
Gas turbine equipment.
請求項13又は14に記載のガスタービン設備において、
前記燃焼器は、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く尾筒を有し、
前記第一高温部品は、前記尾筒を含む、
ガスタービン設備。
In the gas turbine equipment according to claim 13 or 14.
The combustor has a tail cover that guides the combustion gas into the turbine.
The first high temperature component includes the tail cover.
Gas turbine equipment.
ガスタービンと、
静翼冷却ラインと、
昇圧圧縮機と、
第一ラインと、
第二ラインと、
を備え、
前記ガスタービンは、
静翼セグメントを有するタービンと、
空気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機と、
前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く燃焼器と、
を備え、
前記タービンは、さらに、軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆い、内周側に前記静翼セグメントが取り付けられているタービンケーシングと、有し、
前記タービンロータは、前記軸線を中心として、軸線方向に延びているロータ軸と、前記ロータ軸に固定されている動翼と、を有し、
前記静翼セグメントは、
前記動翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、
前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、
を備え、
前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、
前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有し、
前記静翼冷却ラインは、前記空気圧縮機から吐出し、前記燃焼器で前記燃料の燃焼に用いられる前の前記圧縮空気を前記冷却空気として前記静翼の径方向内側から前記静翼内に導き、
前記昇圧圧縮機は、前記静翼冷却ライン中に配置され、前記静翼冷却ラインに流入した空気を昇圧して前記静翼に送り、
前記第一ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼を除く第一高温部品と前記外側翼環の前記第一排気ポートとを接続し、前記第一排気ポート内の前記冷却空気を前記第一高温部品に導き、
前記第二ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼及び前記第一高温部品を除く第二高温部品と前記外側翼環の前記第二排気ポートとを接続し、前記第二排気ポート内の前記冷却空気を前記第二高温部品に導き、
前記燃焼器は、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く尾筒を有し、
前記第一高温部品は、前記尾筒を含む、
ガスタービン設備。
With a gas turbine
With a stationary wing cooling line,
With a step-up compressor
The first line and
The second line and
With
The gas turbine
With a turbine with a stationary wing segment,
An air compressor that compresses air to generate compressed air,
A combustor that burns fuel in the compressed air to generate combustion gas and guides the combustion gas into the turbine.
With
The turbine, in addition, a turbine rotor rotating about an axis, covering the outer periphery of the turbine rotor, a turbine casing, wherein the stator vane segments on the inner circumferential side is attached, has,
The turbine rotor about said axis, having a rotor shaft extending in the axial direction, and blades are fixed to the rotor shaft, and
The stationary wing segment
A stationary blade that is arranged at a different position in the axial direction with respect to the moving blade and has a blade body extending in the radial direction with respect to the axial direction.
The outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary wing and
With
In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. The second passage has a second passage that allows cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air that has flowed out from the first passage to flow outward in the radial direction.
The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port that exhausts to the outside,
The stationary blade cooling line discharges from the air compressor and guides the compressed air before being used for combustion of the fuel in the combustor into the stationary blade from the radial inside of the stationary blade as the cooling air. ,
The step-up compressor is arranged in the vane cooling line, boosts the air flowing into the vane cooling line, and sends the air to the vane.
The first line connects the first high temperature component excluding the stationary blade and the first exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine, and the first line. Guide the cooling air in the exhaust port to the first high temperature component and
The second line includes the second high temperature component excluding the stationary blade and the first high temperature component and the second exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine. Connect and guide the cooling air in the second exhaust port to the second high temperature component.
The combustor has a tail cover that guides the combustion gas into the turbine.
The first high temperature component includes the tail cover.
Gas turbine equipment.
請求項13から16のいずれか一項に記載のガスタービン設備において、
前記第二ライン中に配置され、前記第二ラインに流入した空気を冷却する冷却器を備え、
前記第二高温部品は、前記タービンロータを含む、
ガスタービン設備。
In the gas turbine equipment according to any one of claims 13 to 16.
A cooler arranged in the second line and cooling the air flowing into the second line is provided.
The second high temperature component includes the turbine rotor.
Gas turbine equipment.
ガスタービンと、
静翼冷却ラインと、
昇圧圧縮機と、
第一ラインと、
第二ラインと、
を備え、
前記ガスタービンは、
静翼セグメントを有するタービンと、
空気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機と、
前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスを前記タービン内に導く燃焼器と、
を備え、
前記タービンは、さらに、軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆い、内周側に前記静翼セグメントが取り付けられているタービンケーシングと、有し、
前記タービンロータは、前記軸線を中心として、軸線方向に延びているロータ軸と、前記ロータ軸に固定されている動翼と、を有し、
前記静翼セグメントは、
前記動翼に対して前記軸線方向で異なる位置に配置され、前記軸線に対する径方向に延びる翼本体を有する静翼と、
前記静翼の径方向外側に設けられている外側翼環と、
を備え、
前記静翼は、前記静翼に対する径方向内側から冷却空気が流入し、前記冷却空気を前記径方向外側に流出させる第一通路と、前記静翼に対する前記径方向内側からの冷却空気が流入し、前記第一通路から流出した冷却空気の温度と異なる温度の冷却空気を前記径方向外側に流出させる第二通路と、を有し、
前記外側翼環は、前記第一通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第一外部に排気する第一排気ポートと、前記第二通路から前記径方向外側に流出した冷却空気を第二外部に排気する第二排気ポートと、を有し、
前記静翼冷却ラインは、前記空気圧縮機から吐出し、前記燃焼器で前記燃料の燃焼に用いられる前の前記圧縮空気を前記冷却空気として前記静翼の径方向内側から前記静翼内に導き、
前記昇圧圧縮機は、前記静翼冷却ライン中に配置され、前記静翼冷却ラインに流入した空気を昇圧して前記静翼に送り、
前記第一ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼を除く第一高温部品と前記外側翼環の前記第一排気ポートとを接続し、前記第一排気ポート内の前記冷却空気を前記第一高温部品に導き、
前記第二ラインは、前記ガスタービン中で前記燃焼ガスに接する高温部品のうちで、前記静翼及び前記第一高温部品を除く第二高温部品と前記外側翼環の前記第二排気ポートとを接続し、前記第二排気ポート内の前記冷却空気を前記第二高温部品に導き、
前記第二ライン中に配置され、前記第二ラインに流入した空気を冷却する冷却器を備え、
前記第二高温部品は、前記タービンロータを含む、
ガスタービン設備。
With a gas turbine
With a stationary wing cooling line,
With a step-up compressor
The first line and
The second line and
With
The gas turbine
With a turbine with a stationary wing segment,
An air compressor that compresses air to generate compressed air,
A combustor that burns fuel in the compressed air to generate combustion gas and guides the combustion gas into the turbine.
With
The turbine, in addition, a turbine rotor rotating about an axis, covering the outer periphery of the turbine rotor, a turbine casing, wherein the stator vane segments on the inner circumferential side is attached, has,
The turbine rotor about said axis, having a rotor shaft extending in the axial direction, and blades are fixed to the rotor shaft, and
The stationary wing segment
A stationary blade that is arranged at a different position in the axial direction with respect to the moving blade and has a blade body extending in the radial direction with respect to the axial direction.
The outer wing ring provided on the radial outer side of the stationary wing and
With
In the stationary blade, cooling air flows in from the radial inside with respect to the stationary blade, and a first passage for causing the cooling air to flow out to the radial outside and cooling air from the radial inside with respect to the stationary blade flow in. The second passage has a second passage that allows cooling air having a temperature different from the temperature of the cooling air that has flowed out from the first passage to flow outward in the radial direction.
The outer wing ring has a first exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the first passage to the outside in the radial direction, and a second exhaust port that exhausts the cooling air that has flowed out from the second passage to the outside in the radial direction. It has a second exhaust port that exhausts to the outside,
The stationary blade cooling line discharges from the air compressor and guides the compressed air before being used for combustion of the fuel in the combustor into the stationary blade from the radial inside of the stationary blade as the cooling air. ,
The step-up compressor is arranged in the vane cooling line, boosts the air flowing into the vane cooling line, and sends the air to the vane.
The first line connects the first high temperature component excluding the stationary blade and the first exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine, and the first line. Guide the cooling air in the exhaust port to the first high temperature component and
The second line includes the second high temperature component excluding the stationary blade and the first high temperature component and the second exhaust port of the outer wing ring among the high temperature components in contact with the combustion gas in the gas turbine. Connect and guide the cooling air in the second exhaust port to the second high temperature component.
A cooler arranged in the second line and cooling the air flowing into the second line is provided.
The second high temperature component includes the turbine rotor.
Gas turbine equipment.
JP2016235224A 2016-12-02 2016-12-02 Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it Expired - Fee Related JP6914643B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016235224A JP6914643B2 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016235224A JP6914643B2 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018091227A JP2018091227A (en) 2018-06-14
JP2018091227A5 JP2018091227A5 (en) 2020-01-16
JP6914643B2 true JP6914643B2 (en) 2021-08-04

Family

ID=62564428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016235224A Expired - Fee Related JP6914643B2 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Static wing segment, gas turbine and gas turbine equipment equipped with it

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6914643B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6963712B1 (en) * 2021-07-07 2021-11-10 三菱パワー株式会社 Turbine vanes and gas turbines
JP2023170597A (en) * 2022-05-19 2023-12-01 三菱重工業株式会社 Turbine vanes, blade segments and gas turbines

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018091227A (en) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1489265B1 (en) Methods and apparatus for supplying cooling fluid to turbine nozzles
JP6266231B2 (en) Cooling structure at the tip of turbine rotor blade
KR100364183B1 (en) Gas turbine blade with a cooled platform
JP5947519B2 (en) Apparatus and method for cooling the platform area of a turbine rotor blade
JP6132546B2 (en) Turbine rotor blade platform cooling
US5743708A (en) Turbine stator vane segments having combined air and steam cooling circuits
US3963368A (en) Turbine cooling
JP6063731B2 (en) Turbine rotor blade platform cooling
US6435814B1 (en) Film cooling air pocket in a closed loop cooled airfoil
JP7012426B2 (en) Rotor blades and rotary machines with tip shroud cooling channels
CN102444432B (en) Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
CN204591358U (en) Rotor wheel assembly and turbogenerator
JPH10252410A (en) Blade cooling air supply system for gas turbine
CN106460669B (en) Gas turbine
US20170138211A1 (en) Ring segment cooling structure and gas turbine having the same
WO1996015357A1 (en) Gas turbine vane with a cooled inner shroud
JP2015040566A (en) Method and system for cooling rotor blade angelwings
JP6856341B2 (en) Turbine nozzle with cooling channel and coolant distribution plenum
US11560802B2 (en) Blade and gas turbine
JP5965633B2 (en) Apparatus and method for cooling the platform area of a turbine rotor blade
JP2012102726A (en) Apparatus, system and method for cooling platform region of turbine rotor blade
CN109083686B (en) Turbine blade cooling structure and related method
JPH06510578A (en) Improved turbine cooling system
JP2000257401A (en) Coolable airfoil
JP5898899B2 (en) Apparatus and method for cooling the platform area of a turbine rotor blade

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20161205

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191129

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200915

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210506

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6914643

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees