[发明专利]燃气轮机的冷却结构

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机的冷却结构，尤其涉及用于冷却燃气轮机的涡轮叶轮及涡轮动叶片的叶片植入部的冷却结构。

背景技术

燃气轮机包括压缩空气的压缩机、使压缩空气与燃料一起燃烧的燃烧器、将燃烧气体的热能转换为旋转能的涡轮等。吸入压缩机的空气被压缩，利用在燃烧器中所进行的燃料的燃烧而成为高温的燃烧气体，并在涡轮中膨胀。涡轮驱动压缩机，利用剩下的输出驱动发电机等负荷。

该燃烧气体是1000℃以上的高温，因此，配置在供燃烧气体流通的流道的涡轮动叶片及静叶片或其流道周围的外壳及转子表面成为非常高的气温。另外，由于暴漏于燃烧气体的动叶片及转子的温度高，导致动叶片的叶片植入部及安装动叶片的涡轮叶轮也高温，因此，需要冷却这些部件。但是，包括涡轮叶轮等的涡轮转子是旋转体，因此，难以相对于涡轮转子从外周侧供给冷却空气。

作为燃气轮机的涡轮叶轮及涡轮动叶片的叶片植入部的冷却方法，已知有下述方法：在将通过设在连结压缩机转子与涡轮转子的连结轴上的中心孔从压缩机抽吸的压缩空气导入涡轮转子的冷却空气流道的入口部能装卸地设置调整压缩空气的流量或压力的调整机构，将适当的流量及压力的压缩空气导向涡轮的叶轮空间或涡轮转子的内部，作为密封空气或冷却空气使用(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-320875号公报

在上述专利文献1所记载的技术中，通过使冷却空气在涡轮的叶轮空间中流通并冷却该空间，间接地冷却涡轮叶轮及涡轮动叶片的叶片植入部。因此，热传递率低，对涡轮叶轮及涡轮动叶片的叶片植入部的冷却效率低。因此，必须抽吸大量的压缩空气作为冷却空气，成为燃气轮机的性能下降的原因。

发明内容

本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供能够有效地冷却涡轮一级叶轮及涡轮一级动叶片的叶片植入部的燃气轮机的冷却结构。

为了解决上述课题，例如采用本申请要求保护的范围所记载的结构。

本申请包括多个解决上述课题的方法，如果列举其一例，提供一种燃气轮机的冷却结构，燃气轮机具备压缩空气的压缩机、使由上述压缩机压缩的空气与燃料燃烧的燃烧器、以及涡轮，该涡轮至少具备一级在外周部具备涡轮动叶片的涡轮叶轮，并由在上述燃烧器中生成的燃烧气体驱动，该燃气轮机的冷却结构的特征在于，具备接触冷却孔，其设在划分上述压缩机的出口空间与上述涡轮叶轮的上游侧的叶轮空间的隔壁上，将上述压缩机的出口空间的压缩空气向上述涡轮叶轮及上述涡轮动叶片的与上述涡轮叶轮的连结部喷射。

本发明的效果如下。

根据本发明，由于将来自压缩机的压缩空气通过接触冷却孔直接喷向涡轮一级叶轮及涡轮一级动叶片的叶片植入部并冷却这些部件，因此，能够有效地冷却涡轮一级叶轮及涡轮一级动叶片的叶片植入部。

上述以外的课题、结构及效果根据以下的实施方式的说明变得明确。

附图说明

图1是表示应用本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的燃气轮机的主要部分结构的纵剖视图。

图2是放大表示以图1的符号A表示的本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的剖视图。

图3是从III-III向视观察应用图1所示的本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的燃气轮机的主要部分结构的横剖视图。

图4是表示本发明的燃气轮机的冷却结构的第二实施方式的剖视图。

图5是表示构成图4所示的本发明的燃气轮机的冷却结构的第二实施方式的筒的立体图。

图中：1—压缩机，2—燃烧器，3—涡轮，11a—涡轮一级动叶片(涡轮动叶片)，12a—涡轮一级叶轮(涡轮叶轮)，16a—隔壁部(隔壁)，32、62—接触冷却孔，33—孔板(调整部)，51—安装孔，60—筒，61—主体部，61a—开口部，42—出口空间，43a—叶轮空间。

具体实施方式

下面，使用附图说明本发明的燃气轮机的冷却结构的实施方式。

[第一实施方式]

图1至图3是表示本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的图，图1是表示应用本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的燃气轮机的主要部分结构的纵剖视图，图2是放大表示以图1的符号A表示的本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的剖视图，图3是从III-III向视观察应用图1所示的本发明的燃气轮机的冷却结构的第一实施方式的燃气轮机的主要部分结构的横剖视图。图1中省略下半部。另外，图1中，虚线的箭头表示压缩空气及冷却空气流。