[发明专利]燃气轮机转子、燃气轮机以及燃气轮机设备

说明书

在燃气轮机转子(2)形成有通风流路(22)、冷却空气流路(178)、混合空间(177)以及混合空气流路(137)。通风流路(22)将压缩机(10)的空气排出口的轴向上游侧的压缩空气(Acom)作为压缩机抽气(Bcom)引导至压缩机转子(20)的内部。冷却空气流路(178)将冷却空气(Ac)引导至比空气排出口靠近轴向下游侧的部分。在混合空间(177)，压缩机抽气(Bcom)与冷却空气(Ac)混合。混合空气流路(137)将压缩机抽气(Bcom)与冷却空气(Ac)的混合空气(Am)引导至涡轮机转子(120)内。

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机转子、燃气轮机以及燃气轮机设备。

本申请基于2015年10月23日在日本申请的日本特愿2015-208944号主张优先权，在此援用该内容。

背景技术

燃气轮机具备：压缩机，压缩空气来生成压缩空气；燃烧器，使燃料在压缩空气中燃烧来生成燃烧气体；以及涡轮机，由燃烧气体驱动。压缩机具有：压缩机转子，以轴线为中心旋转；以及压缩机机室，覆盖该压缩机转子。涡轮机具有：涡轮机转子，以轴线为中心旋转；以及涡轮机机室，覆盖该涡轮机转子。压缩机转子以及涡轮机转子都具有转子轴和装配于转子轴的外周的多个动叶列。压缩机转子与涡轮机转子位于同一轴线上并相互连接，形成燃气轮机转子。此外，压缩机机室与涡轮机机室相互连接形成燃气轮机机室。

燃气轮机转子中的涡轮机转子暴露于高温的燃烧气体中，因此需要通过空气等冷却。

以下的专利文献1公开了通过来自压缩机的压缩空气冷却涡轮机转子的技术。在该技术中，将从压缩机的中段抽出的压缩空气引导至燃气轮机转子中的压缩机转子内，将该压缩空气从压缩机转子引导至涡轮机转子，并冷却涡轮机转子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-218480号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年来，随着燃气轮机的效率化，供给至涡轮机的燃烧气体的温度提高。因此，如上述专利文献1中记载的技术，即使将从压缩机的中段抽出的压缩空气直接引导至涡轮机转子，并冷却该涡轮机转子，无法充分地冷却该涡轮机转子的可能性也在提高。

因此，本发明的目的在于，提供一种能进一步冷却燃气轮机转子中的涡轮机转子的技术。

技术方案

用于达成上述目的的发明的第一方案的燃气轮机转子在燃气轮机机室内以轴线为中心旋转，具备：压缩机的压缩机转子，以所述轴线为中心旋转；以及涡轮机的涡轮机转子，位于所述轴线上，与所述压缩机转子连接，以所述轴线为中心与所述压缩机转子一体旋转，所述燃气轮机转子形成有：通风流路，将在所述压缩机的空气排出口的轴向上游侧流动的压缩空气，即将在所述燃气轮机机室的内侧流动的压缩空气引导至所述压缩机转子的内部；冷却空气流路，将比在所述通风流路流动的压缩空气低温的冷却空气引导至比所述空气排出口靠近轴向下游侧的部分；混合空间，与所述通风流路以及所述冷却空气流路相连，供流经所述通风流路的压缩空气与流经所述冷却空气流路的冷却空气混合；以及混合空气流路，与所述混合空间相连，将由所述压缩空气与所述冷却空气的混合生成的混合空气引导至所述涡轮机转子内。

在该燃气轮机转子，在压缩机转子形成有通风流路，因此通过在该通风流路流动的压缩空气，会对压缩机转子内进行换气。

因此，在该燃气轮机转子，能提高压缩机转子相对于由压缩机压缩了空气的空气压缩流路内的温度变化的热响应性。此外，在该燃气轮机转子，流经压缩机转子的通风流路的压缩空气与冷却空气在混合空间内混合，由该混合生成的混合空气被引导至涡轮机转子内。