防止燃氣輪機的機室變形的方法、執(zhí)行該方法的吹掃裝置和具備該裝置的燃氣輪的制造方法
【專利摘要】在本發(fā)明的防止燃氣輪機的機室變形的方法中，在機室(10)內配置有緩沖罐(30)。在該緩沖罐(30)上形成有將來自空氣壓縮機(21)的空氣的一部分作為滯流部攪拌用空氣(Ga2)朝向機室內的滯流部(19)噴出的滯流部攪拌用空氣口(52)和噴出對在機室內的上部空間滯流的氣體進行攪拌的整體攪拌用空氣(Ga1)的整體攪拌用空氣口(51)。為了使整體攪拌用空氣的噴出速度比滯流部攪拌用空氣的噴出速度低，在緩沖罐(30)上設置有成為來自空氣壓縮機(21)的空氣的阻力的形成有貫通孔(53)的分隔壁(36)。
【專利說明】防止燃氣輪機的機室變形的方法、執(zhí)行該方法的吹掃裝置和具備該裝置的燃氣輪機

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對燃氣輪機的機室內噴出空氣而防止機室的變形的方法、執(zhí)行該方法的吹掃裝置以及具備該裝置的燃氣輪機。
[0002]本申請基于在2012年3月26日向日本提出的特愿2012-069085號主張優(yōu)先權，在此引用其內容。

【背景技術】
[0003]燃氣輪機具備:壓縮大氣而生成壓縮空氣的壓縮機:在燃料中混合壓縮空氣使其燃燒而生成燃燒氣體的燃燒器；利用燃燒氣體旋轉的轉子；以使轉子能夠旋轉的方式覆蓋轉子的殼體。在該燃氣輪機中，在向燃燒器的燃料供給停止的狀態(tài)下，在殼體中收納燃燒器的機室內滯流有高溫的氣體，在機室內的上部和下部產(chǎn)生溫度差。其結果，溫度高的機室上部相對溫度低的機室下部相對膨脹，機室會如貓的背部那樣變形，即發(fā)生所謂貓背現(xiàn)象。
[0004]當產(chǎn)生該貓背現(xiàn)象時，轉子與靜止體之間的間隙會局部變窄，轉子和靜止體有可能接觸。
[0005]因此，為了防止該貓背現(xiàn)象，在以下的專利文獻I中，提出向機室內噴出空氣的吹掃裝置。該吹掃裝置具備向機室內噴出空氣的第一空氣噴出管和第二空氣噴出管。第二空氣噴出管從相對于轉子軸垂直的徑方向的外側朝向內側噴出空氣。另一方面，第一空氣噴出管隨著從徑方向外側朝向徑方向內側而向上游側即朝向壓縮機側的一側噴射空氣。
[0006]專利文獻1:日本特開2006 - 342784號公報


【發(fā)明內容】

[0007]在專利文獻I所述的吹掃裝置中，由于向機室內突出的壓縮機的擴散器的上部成為氣體流動的滯流部，由從第一空氣噴出管朝向該滯流部噴出的空氣積極地對滯流部進行攪拌。另一方面，由從第二空氣噴出管噴出的空氣對除滯流部以外的機室內上部整體進行攪拌。
[0008]像這樣，該吹掃裝置中，通過設置兩種空氣噴出管，從而有效地對包含滯流部在內的機室內整體的氣體進行攪拌，減小機室內的溫度差，抑制機室的變形。
[0009]但是，在專利文獻I記載的吹掃裝置中，難以說將包含滯流部在內的機室內整體的氣體充分攪拌，有時會有局部未攪拌的部位殘留。另外，相反，有時也會是將吹掃裝置的附近等局部過冷卻。因此，在專利文獻I記載的吹掃裝置中，存在不能充分抑制機室的變形的可能性。
[0010]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠充分對機室內整體進行攪拌并防止局部的過冷卻從而將機室的變形抑制到最小限度的方法、執(zhí)行該方法的吹掃裝置以及具備該吹掃裝置的燃氣輪機。
[0011]發(fā)明人對專利文獻I記載的吹掃裝置進行了研究發(fā)現(xiàn)，為了充分對機室內整體進行攪拌，需要對來自第一空氣噴出管的噴出空氣和來自第二空氣噴出管的噴出空氣實現(xiàn)差別化。
[0012]具體地，為了積極且有效率地對滯流部進行攪拌，需要使從第一空氣噴出管噴出的空氣筆直地朝向滯流部。即，從第一空氣噴出管噴出的空氣要求直進性。另一方面，為了對除滯流部外的機室內上部整體進行攪拌，需要不產(chǎn)生局部未攪拌的部分且防止局部過冷卻。即，從第二空氣噴出管噴出的空氣要求廣泛擴散。
[0013]為了提聞空氣的直進性，優(yōu)選提聞空氣的噴出速度。另一方面，為了提聞空氣的擴散性，優(yōu)選降低空氣的噴出速度。由此，通過使來自第二空氣噴出管的空氣的噴出速度比來自第一空氣噴出管的空氣的噴出速度相對低，從而能夠充分攪拌機室內整體。
[0014]因此，
【發(fā)明者】基于以上見識，提供以下的吹掃裝置。
[0015]即，一種吹掃裝置，其在燃氣輪機的停止時，向燃氣輪機的機室內噴出空氣而防止該機室的變形，所述吹掃裝置的特征在于，具有:
[0016]空氣供給源，其供給所述空氣；
[0017]滯流部攪拌用空氣噴出部，其形成有滯流部攪拌用空氣口，所述滯流部攪拌用空氣口將所述空氣的一部分作為滯流部攪拌用空氣朝向在所述機室內氣體的流動滯流的滯流部噴出；
[0018]整體攪拌用空氣噴出部，其形成有整體攪拌用空氣口，所述整體攪拌用空氣口將所述空氣的一部分作為整體攪拌用空氣朝向在所述機室內與所述滯流部不同的部位噴出，而對在該機室內的上部空間滯留的氣體進行攪拌；以及
[0019]噴出速度調節(jié)單元，其使來自所述整體攪拌用空氣口的所述整體攪拌用空氣的噴出速度比來自所述滯流部攪拌用空氣口的所述滯流部攪拌用空氣的噴出速度低。
[0020]該吹掃裝置中，滯流部攪拌用空氣的噴出速度比整體攪拌用空氣的噴出速度相對高。因此，滯流部攪拌用空氣的直進性提高，能夠積極且有效地對高溫空氣在狹窄區(qū)域易滯流且難以冷卻的滯流部進行攪拌。另外，該吹掃裝置中，整體攪拌用空氣的噴出速度比滯流部攪拌用空氣的噴出速度相對低。因此，整體攪拌用空氣的擴散性提高，能夠使除滯流部外的機室內中不產(chǎn)生未被攪拌的部分，并且能夠防止局部的過冷卻。
[0021]由此，該吹掃裝置中，能夠充分地對機室內整體的空氣進行攪拌，并且能夠防止局部的過冷卻，所以能夠將機室內的各部的溫度差抑制為最小限度。因此，該吹掃裝置中，能夠將燃氣輪機停止狀態(tài)的機室的變形抑制為最小限度。
[0022]在此，所述吹掃裝置中，也可以是，所述噴出速度調節(jié)單元具有壓力調節(jié)機構，所述壓力調節(jié)機構使來自所述空氣供給源的所述空氣到達所述整體攪拌用空氣口跟前的壓力低于來自所述空氣供給源的所述空氣到達所述滯流部攪拌用空氣口跟前的壓力。
[0023]該吹掃裝置中，來自空氣供給源的空氣到達整體攪拌用空氣口跟前的壓力低于來自空氣供給源的空氣到達滯流部攪拌用空氣口跟前的壓力。因此，該吹掃裝置中，能夠使整體攪拌用空氣的噴出速度比滯流部攪拌用空氣的噴出速度相對低。
[0024]另外，也可以是，所述吹掃裝置中，所述壓力調節(jié)機構具有節(jié)流孔板，所述節(jié)流孔板配置在所述整體攪拌用空氣口跟前并且形成有供來自所述空氣供給源的所述空氣通過的貫通孔。另外，也可以是，所述吹掃裝置中，所述噴出速度調節(jié)單元具有網(wǎng)結構體，所述網(wǎng)結構體設置于所述整體攪拌用空氣口并且形成有面積比該整體攪拌用空氣口的開口面積小的多個開口。
[0025]另外，也可以是，所述吹掃裝置具有緩沖罐，
[0026]在所述緩沖罐中，在其內部形成有供來自所述空氣供給源的所述空氣流入的空氣室，并且形成有所述整體攪拌用空氣口以及所述滯流部攪拌用空氣口，
[0027]所述噴出速度調節(jié)單元設置于所述緩沖罐。
[0028]該吹掃裝置中，向機室內噴出噴出速度彼此不同的兩種空氣，但是由于僅對緩沖罐供給一種空氣即可，所以能夠實現(xiàn)空氣壓縮機和用于將空氣從該空氣壓縮機送至機室的空氣線路的一元化，能夠抑制吹掃裝置的制造成本。
[0029]另外，也可以是，所述吹掃裝置中，具有:供來自所述空氣供給源的空氣通過的主線路；從該主線路分支并與所述整體攪拌用空氣口連通的整體攪拌用空氣線路；及從該主線路分支并與所述滯流部攪拌用空氣口連通的滯流部攪拌用空氣線路，所述壓力調節(jié)機構設置于所述整體攪拌用空氣線路上。
[0030]另外，也可以是，在所述吹掃裝置中，所述空氣供給源具有:將成為所述滯流部攪拌用空氣的所述空氣向所述滯流部攪拌用空氣口供給的滯流部攪拌用空氣供給源；及將成為所述整體攪拌用空氣的所述空氣且壓力比從該滯流部攪拌用空氣供給源供給的所述空氣低的空氣向所述整體攪拌用空氣口供給的整體攪拌用空氣供給源。在該吹掃裝置中，滯流部攪拌用空氣供給源及整體攪拌用空氣供給源構成噴出速度調節(jié)單元。
[0031]另外，發(fā)明人提供一種燃氣輪機，其特征在于，具備所述吹掃裝置和所述機室。
[0032]另外，發(fā)明人提供另一種燃氣輪機，其特征在于，
[0033]具備具有緩沖罐的所述吹掃裝置和所述機室，
[0034]在所述機室的上部形成檢修孔，該檢修孔由檢修孔蓋閉塞，
[0035]所述緩沖罐固定在所述檢修孔蓋的所述機室內側。
[0036]該燃氣輪機中，在機室內設置緩沖罐，但是該緩沖罐的大部分收納在檢修孔內，所以不會阻礙燃氣輪機運轉中機室內的壓縮空氣的流動。另外，該緩沖罐安裝在檢修孔蓋上，所以通過將檢修孔蓋從機室拆下，能夠容易將該緩沖罐取出到機室外。因此，能夠容易地進行緩沖罐的修理、變更等。
[0037]發(fā)明人提供一種防止燃氣輪機的機室變形的方法，包含:
[0038]燃氣輪機停止步驟，停止向燃氣輪機供給燃料；以及
[0039]空氣噴出步驟，朝向在機室內氣體的流動滯流的滯流部噴出滯流部攪拌用空氣，對該滯流部內的氣體進行攪拌，并且朝向在該機室內與該滯流部不同的部位以比該滯流部攪拌用空氣的噴出速度慢的噴出速度噴出整體攪拌用空氣，對在該機室內的上部空間滯流的氣體進行攪拌。
[0040]該方法中，滯流部攪拌用空氣的噴出速度比整體攪拌用空氣的噴出速度相對高。因此，滯流部攪拌用空氣的直進性提高，能夠積極且有效地對滯流部進行攪拌。另外，該方法中，整體攪拌用空氣的噴出速度比滯流部攪拌用空氣的噴出速度相對變低。因此，整體攪拌用空氣的擴散性提高，能夠使除滯流部外的機室內不產(chǎn)生未被攪拌的部分。
[0041]由此，該方法中，能夠充分地攪拌機室內整體的空氣，能夠將機室內的各部的溫度差抑制為最小限度。
[0042]〔發(fā)明效果〕
[0043]本發(fā)明中，能夠充分地對機室內整體的空氣進行攪拌，能夠將機室內的各部的溫度差抑制為最小限度。因此，根據(jù)本發(fā)明能夠將燃氣輪機停止狀態(tài)的機室的變形抑制為最小限度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的燃氣輪機的要部切開整體側面圖。
[0045]圖2是本發(fā)明的第一實施方式的燃氣輪機的要部剖面圖。
[0046]圖3是圖2的II1-1II線剖面圖。
[0047]圖4是本發(fā)明的第一實施方式的緩沖罐的剖面圖。
[0048]圖5是圖4的V-V線剖面圖。
[0049]圖6是本發(fā)明的第一實施方式的第一變形例的緩沖罐的剖面圖。
[0050]圖7是本發(fā)明的第一實施方式的第二變形例的緩沖罐的剖面圖。
[0051]圖8是本發(fā)明的第一實施方式的第三變形例的緩沖罐的剖面圖。
[0052]圖9是本發(fā)明的第二實施方式的燃氣輪機的要部剖面圖。
[0053]圖10是表示本發(fā)明的第二實施方式的第一變形例的吹掃裝置的結構的說明圖。
[0054]圖11是表示本發(fā)明的第二實施方式的第二變形例的吹掃裝置的結構的說明圖。

【具體實施方式】
[0055]以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的燃氣輪機的實施方式。
[0056]〔第一實施方式〕
[0057]以下，關于本發(fā)明的燃氣輪機的第一實施方式，參照圖1?圖5進行說明。
[0058]如圖1所示，本實施方式的燃氣輪機具備:壓縮外部氣體而生成壓縮空氣Gp的壓縮機I ;將來自燃料供給源的燃料與壓縮空氣Gp混合并使其燃燒來生成燃燒氣體Ge的多個燃燒器2 ;及由燃燒氣體Ge進行驅動的渦輪3。
[0059]渦輪3具備以轉子軸Ar為中心進行旋轉的轉子4和覆蓋該轉子4的殼體8。在該轉子4上例如連接有利用該轉子4的旋轉進行發(fā)電的發(fā)電機。另外，以下以轉子軸Ar延伸的方向為軸方向Da，在該軸方向Da上，以渦輪3為基準，將存在壓縮機I的一側作為上游偵牝將其相反側作為下游側。另外，將相對于轉子軸Ar的周方向僅稱作周方向Dc，將相對于轉子軸Ar的徑方向僅稱作徑方向Dr。
[0060]轉子4具有:以轉子軸Ar為中心在軸方向Da上延伸的轉子主體5 ;和與該轉子主體5在周方向Dc上并列安裝的多個動葉片6。轉子4具有多個動葉片級，所述動葉片級為在周方向Dc上并列的多個動葉片6的匯集。各動葉片級在軸方向Da上并列設于轉子主體5上。在殼體8的內周，在多個動葉片級的每個的上游側設置有靜葉片級。各靜葉片級由在周方向Dc上并列的多個靜葉片7構成。
[0061]多個燃燒器2沿周方向Dc并列配置在最上游的靜葉片級的上游側。這些燃燒器2收納固定在形成殼體8的一部分的機室10中。
[0062]如圖2所示，在機室10的上部形成有檢修孔(manhole) 11，該檢修孔11由檢修孔蓋12閉塞。
[0063]壓縮機I的擴散器Id的一部分從上游側向該機室10內突出。
[0064]由壓縮機I生成的壓縮空氣Gp通過該擴散器Id而流入機室10內。該壓縮空氣Gp從燃燒器2的上游側流入燃燒器2內。如前所述，燃料從燃料供給源供給至燃燒器2。該燃料在燃燒器2內與壓縮空氣Gp混合并燃燒。由該燃燒生成的高溫高壓的燃燒氣體Ge從燃燒器2流出后，流入靜葉片7和動葉片6所存在的燃燒氣體流路9，與動葉片6接觸而使轉子4旋轉。
[0065]在該機室10內，即使在燃料未供給至燃燒器2的燃氣輪機的停止狀態(tài)下，利用由設于渦輪3的更下游側的煙囪的排氣結構產(chǎn)生的通氣效果，也會多少有空氣從壓縮機I的擴散器Id流入。該空氣與前述的壓縮空氣Gp同樣地，經(jīng)由燃燒器2流入到燃燒氣體流路9內。沿周方向Dc并列的多個燃燒器2中的上部的燃燒器2的徑方向內側且向機室10內突出的壓縮機I的擴散器Id的徑方向外側的區(qū)域中，形成相對于該空氣的流動的滯流部19。即，該滯流部19的空氣在渦輪停止狀態(tài)時，即使因通氣效果而機室10內多少有空氣流動，也會滯流，幾乎不流入燃燒器2內。
[0066]然而，本實施方式的燃氣輪機還具備對機室10內噴出空氣的吹掃裝置20。該吹掃裝置20具有作為空氣供給源的空氣壓縮機21、在內部形成有供來自空氣壓縮機21的空氣Ga流入的空氣室的緩沖罐30、及用于將來自空氣壓縮機21的空氣Ga送入緩沖罐30的空氣線路22。
[0067]如圖2和圖3所示，緩沖罐30固定在檢修孔蓋12的機室10內側。因此，該緩沖罐30的大部分收納在檢修孔11內。另外，空氣線路22的端部與檢修孔蓋12連接。緩沖罐30具有圓筒狀的罐主體31、將罐主體31內分隔為第一空氣室SI和第二空氣室S2的分隔壁36、及噴出空氣Ga的噴嘴40。
[0068]如圖4和圖5所示，罐主體31具有形成為圓筒狀的殼體部32、閉塞殼體部32的一方端部的底部34、及從殼體部32的另一方的端部向內周側突出的凸緣部35。該罐主體31通過貫通凸緣部35的螺栓39而固定在檢修孔蓋12上。另外，以下將圓筒狀的殼體部32的中心軸作為罐軸At。
[0069]分隔壁36具有在罐主體31的殼體部32的內周側以罐軸At為中心形成為圓筒狀的圓筒壁37和從該圓筒壁37的一方的端部向外周側突出的圓板壁38。該圓筒壁37的另一方的端部固定在罐主體31的底部34上。另外，圓板壁38的外周緣固定在罐主體31的殼體部32上。在罐主體31內、該分隔壁36的圓筒壁37與罐主體31的殼體部32之間、該分隔壁36的圓板壁38與罐主體31的底部34之間的空間形成前述的第二空氣室S2。
[0070]在分隔壁36的圓板壁38 (節(jié)流孔板)上形成有從第一空氣室SI向第二空氣室S2貫通的多個貫通孔53。另外，在殼體部32 (整體攪拌用空氣噴出部)上形成有將第二空氣室S2內的空氣Ga作為整體攪拌用空氣Gal而向機室10內噴出的多個整體攪拌用空氣口51。
[0071]噴嘴40以一方開口面對機室10內且另一方開口面對罐主體31內的第一空氣室SI內的方式可拆裝地固定在罐主體31的底部34上。如圖2和圖3所示，該噴嘴40在以前述的滯流部19位于噴嘴40的中心軸的延長線上的方式相對于徑方向Dr傾斜且朝向在周方向Dc上相鄰的兩個燃燒器2之間的狀態(tài)下，固定在罐主體31的底部34上。S卩，該噴嘴40以從一方開口噴出的空氣Ga朝向滯流部19的方式固定在罐主體31上。由此，該噴嘴40的一方開口形成有朝向滯流部19將第一空氣室SI內的空氣Ga作為滯流部攪拌用空氣Ga2噴出的滯流部攪拌用空氣口 52。
[0072]接著，關于以上說明的吹掃裝置20的作用進行說明。
[0073]在燃料未供給至燃燒器2的燃氣輪機停止狀態(tài)下，如以上說明，相對于機室10內的下部，高溫的空氣在上部滯流。而且，即使在機室10內多少有空氣流動，滯流部19中的空氣還是大部分持續(xù)在該位置滯流。
[0074]本實施方式中，以上這樣的燃氣輪機停止狀態(tài)時，從吹掃裝置20向機室10內噴射空氣Ga，對機室10內的空氣進行攪拌。具體地，來自吹掃裝置20的空氣壓縮機21的空氣Ga經(jīng)由空氣線路22流入緩沖罐30的第一空氣室SI內。流入到第一空氣室SI內的空氣Ga的一部分從噴嘴40的滯流部攪拌用空氣口 52作為滯流部攪拌用空氣Ga2而朝向滯流部19噴出，對滯流部19進行攪拌。
[0075]另外，流入到第一空氣室SI內的空氣Ga的其他部分經(jīng)由形成在分隔壁36的圓板壁38上的多個貫通孔53而流入到第二空氣室S2內。這時，空氣Ga在通過貫通孔53的過程中壓力損失。由此，第二空氣室S2內的壓力比第一空氣室SI內的壓力低。流入到第二空氣室S2內的空氣Ga從形成在罐主體31的殼體部32上的多個整體攪拌用空氣口 51作為整體攪拌用空氣Gal向機室10內噴出。這時，整體攪拌用空氣Gal從圓筒狀的罐主體31向相對于罐軸At的放射方向均等地噴出，沿著機室10的上部內壁面流動，對大致機室上部整體進行攪拌。
[0076]從某一開口噴出氣體的情況下，該氣體的噴出速度依賴于該開口的上游側和下游側的壓力差。即，開口的下游側的壓力一定的情況下，開口的上游側的壓力越高，則從該開口噴出的氣體的噴出速度越高，開口的上游側的壓力越低，則從該開口噴出的氣體的噴出速度越低。因此，相對于第一空氣室SI內的空氣Ga從滯流部攪拌用空氣口 52向機室10內噴出時的噴出速度，壓力比第一空氣室SI內低的第二空氣室S2內的空氣Ga從整體攪拌用空氣口 51向機室10內噴出時的噴出速度較低。即，相對于滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度，整體攪拌用空氣Gal的噴出速度相對較低。
[0077]在此，滯流部19在從吹掃裝置20觀察時位于燃燒器2的相反側，且距離也較遠。因此，為了積極地對滯流部19進行攪拌，需要使從滯流部攪拌用空氣口 52噴出的滯流部攪拌用空氣Ga2大致筆直地朝向滯流部19。即，該滯流部攪拌用空氣Ga2要求直進性。另一方面，為了對除滯流部19之外的機室10內上部整體進行攪拌，由于需要不產(chǎn)生局部未被攪拌的部分并且必須防止局部的過冷卻，因此要求從整體攪拌用空氣口 51噴出的整體攪拌用空氣Gal廣泛擴散。
[0078]為了提聞空氣的直進性，優(yōu)選提聞空氣的噴出速度。另一方面，為了提聞空氣的擴散性，優(yōu)選降低空氣的噴出速度。
[0079]因此，本實施方式中，基于以上的見識，使滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度比整體攪拌用空氣Gal的噴出速度相對較高，提高滯流部攪拌用空氣Ga2的直進性，積極地對滯流部19進行攪拌。此外，本實施方式中，使整體攪拌用空氣Gal的噴出速度比滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度相對較低，提高整體攪拌用空氣Gal的擴散性，使得除滯流部19外的機室10內上部中不產(chǎn)生未被攪拌的部分。
[0080]由此，本實施方式中，能夠充分地對機室10內上部整體的空氣進行攪拌，能夠將機室10內的各部分的溫度差抑制到最小限。因此，本實施方式中，能夠將燃氣輪機停止狀態(tài)下的機室10的變形抑制到最小限。
[0081]另外，本實施方式中，將噴出速度彼此不同的兩種空氣Gal、Ga2向機室10內噴出，但是由于僅對緩沖罐30供給一種空氣Ga即可，所以能夠實現(xiàn)空氣壓縮機21和空氣線路22的一元化，能夠抑制吹掃裝置20的制造成本。
[0082]另外，本實施方式中，在機室10內設置有緩沖罐30，但是該緩沖罐30的大部分收納在檢修孔11內，所以幾乎不會阻礙燃氣輪機運轉中的機室10內的壓縮空氣Gp的流動。此外，該緩沖罐30安裝在檢修孔蓋12上，所以通過將檢修孔蓋12從機室10拆下，能夠容易地將該緩沖罐30取出到機室10外。因此，能夠容易地進行緩沖罐30的修理、變更等。
[0083]另外，本實施方式中，在緩沖罐30的罐主體31上可拆裝地設置有噴出滯流部攪拌用空氣Ga2的噴嘴40，所以通過更換該噴嘴40，從而能夠容易地調節(jié)滯流部攪拌用空氣Ga2的流量、其噴出方向。但是，噴嘴40沒有相對于罐主體31可拆裝的必要性，也可以與罐主體31 —體形成。
[0084]另外，本實施方式中，在罐主體31內的分隔壁36的圓板壁38上設置有貫通孔53，但是也可以在分隔壁36的圓筒壁37上設置貫通孔53。但是，這種情況下，優(yōu)選，在以罐軸At為基準的周方向上，圓筒壁37的貫通孔53的位置和罐主體31的殼體部32的整體攪拌用空氣口 51的位置不一致。這是為了防止通過圓筒壁37的貫通孔53的空氣Ga直進，從存在于該直進目的地的整體攪拌用空氣口 51噴出大量空氣Ga，而從其他整體攪拌用空氣口 51幾乎沒有噴出多少空氣Ga。
[0085]〔第一實施方式的第一變形例〕
[0086]接著，關于第一實施方式的第一變形例，參照圖6進行說明。
[0087]本變形例中，在噴嘴40上設置節(jié)流孔板41，關于其他結構與第一實施方式相同。
[0088]本變形例中，像這樣，在噴嘴40上設置節(jié)流孔板41，從而能夠調節(jié)從噴嘴40噴出的滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度。但是，如前所述，由于滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度需要比整體攪拌用空氣Gal的噴出速度高，因此以使噴嘴40內的節(jié)流孔板41與滯流部攪拌用空氣口 52之間的壓力比第二空氣室S2的壓力高的方式設定節(jié)流孔板41的貫通孔徑。
[0089]〔第一實施方式的第二變形例〕
[0090]接著，關于第一實施方式的第二變形例，參照圖7進行說明。
[0091]在第一實施方式中，為了在第一空氣室SI內的空氣Ga到達整體攪拌用空氣口 51之前降低該空氣Ga的壓力，在作為節(jié)流孔板的圓板壁38上形成有多個貫通孔53。本變形例中代替該方案，將形成有多個微小孔的多孔質體54作為壓力調節(jié)機構而設置在比整體攪拌用空氣口 51更靠第一空氣室SI側的位置。
[0092]本變形例中，也是，由于在第一空氣室SI內的空氣Ga到達整體攪拌用空氣口 51之前能夠降低該空氣Ga的壓力，所以與第一實施方式同樣地，能夠使整體攪拌用空氣Gal的噴出速度相對于滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度相對較低。
[0093]像這樣用于在第一空氣室SI內的空氣Ga到達整體攪拌用空氣口 51之前降低該空氣Ga的壓力的壓力調節(jié)機構不限于節(jié)流孔板，只要是能成為相對于空氣Ga的流動的阻力且降低其下游側的壓力的部件皆可。因此，例如也可以將一方端部開設在第一空氣室SI內、另一方端部與整體攪拌用空氣口 51連接的配管作為壓力調節(jié)機構設于罐主體31上。這種情況下，該配管需要壓力損失比噴嘴40大，所以該配管的內徑需要比噴嘴40的內徑小，并且/或者該配管的長度比噴嘴40長。
[0094]〔第一實施方式的第三變形例〕
[0095]接著，關于第一實施方式的第三變形例，參照圖8進行說明。
[0096]在第一實施方式中，為了在第一空氣室SI內的空氣Ga到達整體攪拌用空氣口 51之前降低該空氣Ga的壓力，在作為節(jié)流孔板的圓板壁38上形成有多個貫通孔53。本變形例中代替該方案，在整體攪拌用空氣口 51上設置網(wǎng)結構體55。
[0097]在該網(wǎng)結構體55上形成有面積比整體攪拌用空氣口 51的開口面積小的多個開□。
[0098]像這樣，在整體攪拌用空氣口 51上設置網(wǎng)結構體55，也能夠使整體攪拌用空氣Gal的噴出速度比滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度相對較低。
[0099]另外，在本變形例中，由于沒有在整體攪拌用空氣口 51跟前確保降低壓力的空間的必要性，所以在罐主體31a內沒有設置第一實施方式的分隔壁36。
[0100]〔第二實施方式〕
[0101]接著，參照圖9說明本發(fā)明的燃氣輪機的第二實施方式。
[0102]本實施方式中，相對于第一實施方式，主要是吹掃裝置不同。因此，以下主要關于本實施方式的吹掃裝置20a進行詳細說明。
[0103]本實施方式的吹掃裝置20a具備:作為空氣供給源的第一空氣壓縮機21a和第二空氣壓縮機21b ;將來自第一空氣壓縮機21a的空氣作為整體攪拌用空氣Gal向機室10內噴出的多個整體攪拌用空氣噴出管(整體攪拌用空氣噴出部)45 ;將來自第一空氣壓縮機21a的空氣送至多個整體攪拌用空氣噴出管45的整體攪拌用空氣線路22a ;將來自第二空氣壓縮機21b的空氣作為滯流部攪拌用空氣Ga2向機室10內噴出的滯流部攪拌用空氣噴出管(滯流部攪拌用空氣噴出部)46;及將來自第二空氣壓縮機21b的空氣送至滯流部攪拌用空氣噴出管46的滯流部攪拌用空氣線路22b。
[0104]第二空氣壓縮機21b構成滯流部攪拌用空氣供給源。另外，第一空氣壓縮機21a構成整體攪拌用空氣供給源，供給壓力比從第二空氣壓縮機21b供給的空氣Ga低的空氣。
[0105]滯流部攪拌用空氣噴出管46的前端側的開口在機室10內開設，形成有滯流部攪拌用空氣口 52。另外，整體攪拌用空氣噴出管45的前端側的開口也在機室10內開設，形成整體攪拌用空氣口 51。
[0106]滯流部攪拌用空氣噴出管46與第一實施方式的噴嘴40同樣地,在以滯流部19位于其中心軸的延長線上的方式相對徑方向Dr傾斜且朝向在周方向Dc上相鄰的兩個燃燒器2之間的狀態(tài)下，固定在機室10的上部。另一方面，整體攪拌用空氣噴出管45從徑方向Dr的外側朝向徑方向Dr的內側而相對于轉子軸Ar大致垂直。多個整體攪拌用空氣噴出管45的各整體攪拌用空氣口 51在機室10的內壁面沿周方向Dc并列。
[0107]然而，本實施方式的燃氣輪機具備將來自壓縮機I的壓縮空氣Gp供給到燃燒器2的中游部的空氣旁通裝置60。燃燒器2具有將高溫高壓的燃燒氣體Ge送至渦輪3的燃燒氣體流路9的尾筒2b和將燃料和壓縮空氣Gp供給至該尾筒2b內的燃料供給器2a。空氣旁通裝置60具有用于將機室10內的壓縮空氣Gp供給至該燃燒器2的尾筒2b內的旁通配管61和調節(jié)流入旁通配管61的壓縮空氣Gp的流量的柵型閥62。
[0108]旁通配管61與沿周方向Dc并列的多個燃燒器2的尾筒2b分別連接。柵型閥62是調節(jié)流入到各旁通配管61的壓縮空氣Gp的流量的閥。因此，柵型閥62具有以轉子軸Ar為中心構成環(huán)狀的閥箱63 ;及以轉子軸Ar為中心構成圓板狀且與該閥箱63相接而沿周方向Dc移動的閥體65。在環(huán)狀的閥箱63上，在與各旁通配管61的連接部分形成有開口 64。另外，在圓板狀的閥體65上形成有與閥箱63的開口 64相同數(shù)量的開口 66。
[0109]柵型閥62通過使閥體65相對于閥箱63沿周方向Dc相對移動，而調節(jié)從閥體65的開口 66經(jīng)由閥箱63的開口 64流入到旁通配管61的流量。
[0110]前述的多個整體攪拌用空氣口 51配置在該柵型閥的徑方向Dr外周側。
[0111]接著，關于本實施方式的吹掃裝置20a的作用進行說明。
[0112]來自成為滯流部攪拌用空氣供給源的第二空氣壓縮機21b的空氣經(jīng)由滯流部攪拌用空氣線路22b、滯流部攪拌用空氣噴出管46，從滯流部攪拌用空氣口 52作為滯流部攪拌用空氣Ga2向機室10內噴出。該滯流部攪拌用空氣Ga2朝向滯流部19前進，對滯流部19內進行攪拌。
[0113]另外，來自成為整體攪拌用空氣供給源的第一空氣壓縮機21a的空氣經(jīng)由整體攪拌用空氣線路22a、整體攪拌用空氣噴出管45，從整體攪拌用空氣口 51作為整體攪拌用空氣Gal向機室10內噴出。該整體攪拌用空氣Gal從整體攪拌用空氣口 51朝向徑方向Dr的內側前進，碰到配置在整體攪拌用空氣口 51的徑方向Dr的內側的柵型閥62而擴散。
[0114]第二空氣壓縮機21b的噴出壓力如前所述比第一空氣壓縮機21a的噴出壓力高，所以滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度比整體攪拌用空氣Gal的噴出速度高。因此，滯流部攪拌用空氣Ga2的直進性高，能夠積極地對滯流部19進行攪拌。另一方面，第一空氣壓縮機21a的噴出壓力比第二空氣壓縮機21b的噴出壓力低，所以整體攪拌用空氣Gal的噴出速度比滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度低。因此，從整體攪拌用空氣口 51噴出的整體攪拌用空氣Gal擴散并碰到柵型閥62而進一步擴散。而且，整體攪拌用空氣Gal由于碰到柵型閥62的速度相對較低，所以也會蔓延至柵型閥62的內周側。
[0115]由此，本實施方式中，也能夠充分地對機室10內上部整體進行攪拌，能夠將燃氣輪機停止狀態(tài)的機室10的變形抑制到最小限度。
[0116]另外，即使未設置柵型閥62的情況下，若將充分流量的整體攪拌用空氣Gal以低速供給至機室10內，則也不會引起局部的過冷卻，而使在機室10內上部滯流的高溫的空氣由整體攪拌用空氣Gal置換。由此，即使未設置有柵型閥62的情況下，也能夠防止局部的過冷卻并能夠冷卻機室10，能夠抑制機室10的變形。
[0117]〔第二實施方式的第一變形例〕
[0118]接下來，參照圖10說明第二實施方式的第一變形例。
[0119]本變形例的吹掃裝置20c具有:作為空氣供給源的空氣壓縮機21 ;將來自空氣壓縮機21的空氣的一部分作為整體攪拌用空氣Gal向機室10內噴出的多個整體攪拌用空氣噴出管45 ;將該空氣的其他部分作為滯流部攪拌用空氣Ga2向機室10內噴出的滯流部攪拌用空氣噴出管46 ;用于將來自空氣壓縮機21的空氣送至整體攪拌用空氣噴出管45和滯流部攪拌用空氣噴出管46的空氣主線路23 ;從該空氣主線路23分支并將來自空氣主線路23的空氣送至整體攪拌用空氣噴出管45的整體攪拌用空氣線路22c ;從空氣主線路23分支并將來自空氣主線路23的空氣送至滯流部攪拌用空氣噴出管46的滯流部攪拌用空氣線路22d ;及設于整體攪拌用空氣線路22c的節(jié)流孔板48。
[0120]節(jié)流孔板48作為壓力調節(jié)機構為了以該節(jié)流孔板48為基準降低整體攪拌用空氣口 51側的壓力而設置。因此，本變形例中，也與第二實施方式同樣地，從整體攪拌用空氣口51噴出的整體攪拌用空氣Gal的噴出速度比從滯流部攪拌用空氣口 52噴出的滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度低。因此，本變形例中，也與第二實施方式同樣地，能夠充分地對機室10內上部整體進行攪拌，能夠將燃氣輪機停止狀態(tài)的機室10的變形抑制到最小限度。
[0121]另外，本變形例中，與第一變形例相比，由于實現(xiàn)了空氣壓縮機21和空氣線路的一部分的共有化，所以能夠抑制吹掃裝置20c的制造成本。
[0122]另外，本變形例中作為壓力調節(jié)機構使用了節(jié)流孔板48，但是壓力調節(jié)機構如第一實施方式的第二變形例中所說明，只要是能夠成為相對于空氣的流動的阻力且降低其下游側的壓力的部件皆可。
[0123]〔第二實施方式的第二變形例〕
[0124]接著，關于第二實施方式的第二變形例，參照圖11進行說明。
[0125]本變形例的吹掃裝置20d是第一變形例的進一步的變形例，替代第一變形例的節(jié)流孔板48，在整體攪拌用空氣口 51上設置有網(wǎng)結構體55。該網(wǎng)結構體55是與第一實施方式的第三變形例中所示的網(wǎng)結構體55同樣的結構，形成有面積比整體攪拌用空氣口 51的開口面積小的多個開口。
[0126]本變形例中，也能夠使整體攪拌用空氣Gal的噴出速度比滯流部攪拌用空氣Ga2的噴出速度相對較低，能夠將燃氣輪機停止狀態(tài)的機室10的變形抑制為最小限度。
[0127]標號說明:
[0128]I壓縮機
[0129]2燃燒器
[0130]3渦輪
[0131]4轉子
[0132]5轉子主體
[0133]6動葉片
[0134]7靜葉片
[0135]8殼體
[0136]9燃燒氣體流路
[0137]10機室
[0138]11檢修孔
[0139]12檢修孔蓋
[0140]19滯流部
[0141]20、20a、20c、20d 吹掃裝置
[0142]21空氣壓縮機
[0143]21a第一空氣壓縮機
[0144]22b第二空氣壓縮機
[0145]22空氣線路
[0146]23主空氣線路
[0147]22a、22c整體攪拌用空氣線路
[0148]22b、22d滯流部攪拌用空氣線路
[0149]30緩沖罐
[0150]40噴嘴
[0151]41、48節(jié)流孔板
[0152]45整體攪拌用空氣噴出管
[0153]46滯流部攪拌用空氣噴出管
[0154]51整體攪拌用空氣口
[0155]52滯流部攪拌用空氣口
[0156]53貫通孔
[0157]54多孔質體
[0158]55網(wǎng)結構體
【權利要求】
1.一種吹掃裝置，其在燃氣輪機的停止時，向燃氣輪機的機室內噴出空氣而防止該機室的變形，所述吹掃裝置的特征在于，具有: 空氣供給源，其供給所述空氣； 滯流部攪拌用空氣噴出部，其形成有滯流部攪拌用空氣口，所述滯流部攪拌用空氣口將所述空氣的一部分作為滯流部攪拌用空氣朝向在所述機室內氣體的流動滯流的滯流部噴出； 整體攪拌用空氣噴出部，其形成有整體攪拌用空氣口，所述整體攪拌用空氣口將所述空氣的一部分作為整體攪拌用空氣朝向在所述機室內與所述滯流部不同的部位噴出，而對在該機室內的上部空間滯留的氣體進行攪拌；以及 噴出速度調節(jié)單元，其使來自所述整體攪拌用空氣口的所述整體攪拌用空氣的噴出速度比來自所述滯流部攪拌用空氣口的所述滯流部攪拌用空氣的噴出速度低。
2.如權利要求1所述的吹掃裝置，其中， 所述噴出速度調節(jié)單元具有壓力調節(jié)機構，所述壓力調節(jié)機構使來自所述空氣供給源的所述空氣到達所述整體攪拌用空氣口跟前的壓力低于來自所述空氣供給源的所述空氣到達所述滯流部攪拌用空氣口跟前的壓力。
3.如權利要求2所述的吹掃裝置，其中， 所述壓力調節(jié)機構具有節(jié)流孔板，所述節(jié)流孔板配置在所述整體攪拌用空氣口跟前并且形成有供來自所述空氣供給源的所述空氣通過的貫通孔。
4.如權利要求1所述的吹掃裝置，其中， 所述噴出速度調節(jié)單元具有網(wǎng)結構體，所述網(wǎng)結構體設置于所述整體攪拌用空氣口并且形成有面積比該整體攪拌用空氣口的開口面積小的多個開口。
5.如權利要求1?4中任一項所述的吹掃裝置，其中， 具有緩沖罐， 在所述緩沖罐中，在內部形成有供來自所述空氣供給源的所述空氣流入的空氣室，并且形成有所述整體攪拌用空氣口及所述滯流部攪拌用空氣口， 所述噴出速度調節(jié)單元設置于所述緩沖罐。
6.如權利要求1?4中任一項所述的吹掃裝置，其中， 具有:供來自所述空氣供給源的空氣通過的主線路；從該主線路分支并與所述整體攪拌用空氣口連通的整體攪拌用空氣線路；及從該主線路分支并與所述滯流部攪拌用空氣口連通的滯流部攪拌用空氣線路， 所述壓力調節(jié)機構設置于所述整體攪拌用空氣線路上。
7.如權利要求1所述的吹掃裝置，其中， 所述空氣供給源具有:將成為所述滯流部攪拌用空氣的所述空氣向所述滯流部攪拌用空氣口供給的滯流部攪拌用空氣供給源；及將成為所述整體攪拌用空氣的所述空氣且壓力比從該滯流部攪拌用空氣供給源供給的所述空氣低的空氣向所述整體攪拌用空氣口供給的整體攪拌用空氣供給源。
8.一種燃氣輪機，其特征在于，具備權利要求1?7中任一項所述的吹掃裝置和所述機室。
9.一種燃氣輪機，其特征在于， 具備權利要求5所述的吹掃裝置和所述機室， 在所述機室的上部形成檢修孔，該檢修孔由檢修孔蓋閉塞， 所述緩沖罐固定在所述檢修孔蓋的所述機室內側。
10.一種防止燃氣輪機的機室變形的方法，包含: 燃氣輪機停止步驟，停止向所述燃氣輪機供給燃料；以及 空氣噴出步驟，朝向在所述機室內氣體的流動滯流的滯流部噴出滯流部攪拌用空氣，對該滯流部內的氣體進行攪拌，并且朝向在該機室內與該滯流部不同的部位以比該滯流部攪拌用空氣的噴出速度慢的噴出速度噴出整體攪拌用空氣，對在該機室內的上部空間滯流的氣體進行攪拌。
【文檔編號】F02C7/20GK104204466SQ201280071674
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權日:2012年3月26日
【發(fā)明者】荒木勝人, 巖崎好史 申請人:三菱重工業(yè)株式會社