專利名稱：燃氣輪機及燃氣輪機的機室開放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃氣輪機及燃氣輪機的機室開放方法，詳細地說，涉及具有分割構(gòu)成 的殼體的燃氣輪機及燃氣輪機的機室開放方法。
背景技術(shù)：
一直以來，燃氣輪機是作為從燃燒燃料后的燃燒氣體獲取能量的裝置。利用燃燒 燃料而產(chǎn)生的燃燒氣體的能量使渦輪旋轉(zhuǎn)，然后從轉(zhuǎn)子輸出旋轉(zhuǎn)能量。例如，在專利文獻1中公開如下的技術(shù)，即，設(shè)置將外部空氣供給至上部機室殼體 內(nèi)部的閥，在燃氣輪機停止運轉(zhuǎn)時，從上部機室殼體向機室殼體的內(nèi)部導入外部空氣，由 此，對上部機室殼體進行冷卻，防止機室殼體熱變形。專利文獻1 日本特開2006-37855號公報。

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻1公開的技術(shù)如專利文獻1的圖3所示，機室殼體在燃燒部機室部分割， 并通過凸緣連接。在此，所述燃燒部機室部是即使在燃氣輪機內(nèi)形成的機室中壓力也比較 高的高壓的流體存在的機室。因此，專利文獻1公開的技術(shù)有可能不能夠降低作用在殼體 的分割部分上的力，例如使設(shè)置在所述分割部分上的凸緣大型化。本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于降低作用在殼體的分割部分上的 力。為了解決上述的問題而達到目的，本發(fā)明的燃氣輪機，其特征在于，具有燃燒部 機室，容納包括燃燒器的燃燒部，所述燃燒器使燃料燃燒以產(chǎn)生用于使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的燃燒 氣體；渦輪部機室，容納作為所述旋轉(zhuǎn)體的渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體承受所述燃燒 氣體而旋轉(zhuǎn)；燃燒部殼體，形成所述燃燒部機室；及殼體，包括所述燃燒部殼體，并且與所 述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸垂直的面上的分割部分不在所述燃燒部殼體上形成，而是在比所述燃燒 部殼體靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分上形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的燃氣輪機中，所述分割部分不在所述燃燒部殼體上形成， 而在比所述燃燒部靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分上形成。在此，在比所述燃燒部靠 所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分的所述殼體內(nèi)存在的所述燃燒氣體的壓力低于在所述 燃燒部殼體的內(nèi)部形成的所述燃燒部機室內(nèi)存在的所述燃燒氣體的壓力。因此，所述燃氣輪機中，能夠降低因所述流體的壓力而作用在所述分割部分上的 力。由此，對于所述燃氣輪機，能夠使所述分割部分小型化。另外，在運輸所述燃氣輪機時， 所述殼體被運輸車輛運輸。此時，所述殼體能夠運輸?shù)拇笮≡O(shè)有限制。在此，所述燃氣輪機 中，形成在所述分割部分的凸緣被小型化，相應地使殼體小型化。因此，對于所述燃氣輪機， 能夠抑制所述殼體超過所述限制的可能性。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選的是，所述分割部分在所述渦輪部機室部分上形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，對于本發(fā)明的燃氣輪機，所述分割部分不在所述燃燒部殼體上形成，而在作為比所述燃燒部靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分的所述渦輪部機室部分上 形成。在此，在作為比所述燃燒部靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分的所述渦輪部機室 部分的所述殼體內(nèi)存在的所述燃燒氣體的壓力低于在所述燃燒部殼體的內(nèi)部形成的所述 燃燒部機室內(nèi)存在的所述燃燒氣體的壓力。因此，所述燃氣輪機中，能夠降低因所述流體的壓力而作用在所述分割部分上的 力。由此，所述燃氣輪機中使形成在所述分割部分上的凸緣小型化。另外，對于所述燃氣輪 機，能夠抑制所述殼體超過所述限制的可能性。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選的是，具有渦輪部側(cè)動葉片，構(gòu)成所述渦輪；冷卻 用空氣機室，位于所述渦輪部機室的內(nèi)部，設(shè)置在所述渦輪部側(cè)動葉片的所述旋轉(zhuǎn)軸的徑 向外側(cè)，并且被供給對所述渦輪進行冷卻的冷卻用空氣；及分隔構(gòu)件，沿著與所述旋轉(zhuǎn)軸垂 直的面向所述殼體的內(nèi)周面突出，用于分隔所述冷卻用空氣機室，所述分割部分在與所述 分隔構(gòu)件相向的部分的所述殼體上形成。通常，所述燃氣輪機中，在相鄰的2個分隔構(gòu)件之間的所述殼體上形成有向所述 冷卻用空氣機室導入所述冷卻用空氣的冷卻用空氣導入孔。本發(fā)明的燃氣輪機中，所述分 割部分在與所述分隔構(gòu)件相向的部分的所述殼體上形成。因此，所述燃氣輪機中，避開在所 述殼體上形成的所述冷卻用空氣導入孔而設(shè)置所述分割部分。作為本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選的是，所述冷卻用空氣機室包括最接近所述燃燒 室側(cè)配置的第一冷卻用空氣機室和與所述第一冷卻用空氣機室相鄰配置的第二冷卻用空 氣機室，所述分割部分在與所述分隔構(gòu)件相向的部分的所述殼體上形成，所述分隔構(gòu)件將 所述冷卻用空氣機室分隔為所述第一冷卻用空氣機室和所述第二冷卻用空氣機室。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的燃氣輪機中，所述分割部分不在所述燃燒部殼體上形成， 而在作為比所述燃燒部靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分的、所述渦輪部機室部分的所 述第一冷卻用空氣機室部分以及所述第二冷卻用空氣機室部分上形成。在此，在作為比所 述燃燒部靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分的、所述第一冷卻用空氣機室以及所述第二 冷卻用空氣機室的內(nèi)部存在的所述冷卻用空氣的壓力低于在所述燃燒部殼體的內(nèi)部形成 的所述燃燒部機室內(nèi)存在的所述燃燒氣體的壓力。因此，所述燃氣輪機中，能夠降低因所述流體的壓力而作用在所述分割部分上的 力。由此，所述燃氣輪機中，使形成在的所述分割部分上的凸緣小型化。另外，對于所述燃 氣輪機，能夠抑制所述殼體超過所述限制的可能性。另外，所述燃氣輪機中，所述分割部分 在與所述分隔構(gòu)件相向的部分的所述殼體上形成。因此，所述燃氣輪機中，避開形成在所述 殼體上的所述冷卻用空氣導入孔，設(shè)置所述分割部分。作為本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選的是，構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件中的至少1個 構(gòu)件通過僅設(shè)置在所述燃燒部機室的外部的連接構(gòu)件而固定在所述燃燒部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的燃氣輪機中，從所述燃燒部機室的外部卸下構(gòu)成所述燃 燒部殼體的構(gòu)件中的至少一部分。由此，所述燃氣輪機中，例如在維護檢查時，從所述殼體 卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件。作為本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選的是，具有中間軸罩，所述中間軸罩具有嵌入所述 殼體的部分而被支撐在所述燃燒部機室的內(nèi)部，并且將所述燃燒器支撐在所述燃燒部中。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的燃氣輪機的所述中間軸罩具有嵌入所述殼體的部分，并不通過例如螺栓而完全固定在所述殼體上。因此，對于所述燃氣輪機，例如在維護檢查時， 即使工作人員不進入所述燃燒部機室操作所述殼體與所述中間軸罩的連接部分，也能夠卸 下所述殼體。由此，所述燃氣輪機中，通過設(shè)置具有嵌入所述殼體的部分的所述中間軸罩，降低 了所述燃氣輪機的維護檢查時所需的作業(yè)工序量。由此，所述燃氣輪機能夠降低維護檢查 時工作人員所需要的勞力。另外，所述燃氣輪機降低了維護檢查時所需的作業(yè)時間。為了解決上述問題而達到目的，本發(fā)明的燃氣輪機的機室開放方法，其特征在于， 所述燃氣輪機具有燃燒部機室，容納包括燃燒器的燃燒部，所述燃燒器使燃料燃燒以產(chǎn)生 用于使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的燃燒氣體；渦輪部機室，容納作為所述旋轉(zhuǎn)體的渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述渦 輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體承受所述燃燒氣體而旋轉(zhuǎn)；燃燒部殼體，形成所述燃燒部機室；及殼體，包括所 述燃燒部殼體，并且與所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸垂直的面上的分割部分不在所述燃燒部殼體上 形成，而是在比所述燃燒部殼體靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分上形成，在開放所述 燃氣輪機的機室時，從所述燃燒部機室的外部卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件中的至少一 部分。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，利用本發(fā)明的燃氣輪機的機室開放方法，能夠從所述燃燒部機室 的外部卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件的至少一部分。由此，例如在維護檢查時，通過從所 述燃燒部機室的外部卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件中的至少一部分，就能夠開放所述燃 氣輪機的所述機室。作為本發(fā)明的優(yōu)選的方式，優(yōu)選的是，不卸下中間軸罩而從所述燃燒部機室的外 部卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件中的至少一部分，所述中間軸罩具有嵌入所述殼體的部 分而被支撐在所述燃燒部機室的內(nèi)部，并且將所述燃燒器支撐在所述燃燒部中。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，利用本發(fā)明的燃氣輪機的機室開放方法，所述中間軸罩僅嵌入所 述殼體，不通過例如螺栓固定在所述殼體上。因此，例如在維護檢查時，不需要工作人員進 入所述燃燒部機室內(nèi)操作所述殼體與所述中間軸罩的連接部分。由此，例如在維護檢查時， 即使不卸下所述中間軸罩，僅通過卸下所述殼體也能夠開放所述燃氣輪機的所述機室。發(fā)明效果本發(fā)明能夠降低作用在殼體的分割部分上的力。


圖1是第一實施方式的燃氣輪機的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是示意性地表示第一實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是示意性地表示第一實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖4是示意性地表示現(xiàn)有的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖5是將第一實施方式的上部殼體側(cè)的中間軸罩放大而示意性地表示的剖視圖。圖6是將第一實施方式的下部殼體側(cè)的中間軸罩放大而示意性地表示的剖視圖。圖7是示意性地表示第二實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8是示意性地表示第三實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。標號說明1、2、3、4 燃氣輪機
10渦輪部11渦輪部機室12渦輪部側(cè)靜葉片13渦輪部側(cè)動葉片14 輪盤15渦輪部殼體20壓縮部21空氣吸入口22壓縮部殼體23壓縮部側(cè)靜葉片24壓縮部側(cè)動葉片25抽氣歧管30燃燒部31燃燒部殼體32燃燒器套管33 尾筒34燃料噴嘴35燃燒器套管空氣吸入口36燃燒部機室37燃燒區(qū)域38中間軸罩38a中間軸罩側(cè)嵌合部3汕螺栓39燃燒器40排氣部41排氣擴壓器42排氣室殼體50 轉(zhuǎn)子51 軸承52 軸承60 殼體60D下部殼體60U上部殼體61D第一下部殼體61Dha第一上部側(cè)第一縱凸緣61Dhb第一下部側(cè)第二縱凸緣61U第一上部殼體61Uha第一上部側(cè)第一縱凸緣61Uhb第一上部側(cè)第二縱凸緣
7
62D第二下部殼體62Dhb第二下部側(cè)第二縱凸緣62U第二上部殼體62Uc第二構(gòu)件側(cè)嵌合部262Uha第二上部側(cè)第一縱凸緣62Uhb第二上部側(cè)第二縱凸緣63D第三下部殼體63Dha第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dhb第三下部側(cè)第二縱凸緣63U第三上部殼體63Uha第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uhb第三上部側(cè)第二縱凸緣64D第四下部殼體64Dha第四下部側(cè)第一縱凸緣64Dhb第四下部側(cè)第二縱凸緣64U第四上部殼體64Uha第四上部側(cè)第一縱凸緣64Uhb第四上部側(cè)第二縱凸緣65D第五下部殼體第五下部側(cè)第一縱凸緣65Dhb第五下部側(cè)第二縱凸緣65U第五上部殼體65Uha第五上部側(cè)第一縱凸緣65Uhb第五上部側(cè)第二縱凸緣66D第六下部殼體66Dha第六下部側(cè)第一縱凸緣66U第六上部殼體66Uha第六上部側(cè)第一縱凸緣67渦輪葉環(huán)67a PS壁68冷卻用空氣導入孔69冷卻用空氣機室69a第一冷卻用空氣機室69b第二冷卻用空氣機室69c第三冷卻用空氣機室
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明。此外，用于實施本發(fā)明的最佳實施方式(以下稱 為實施方式)不對本發(fā)明進行限定。另外，下述實施方式中的構(gòu)成要素包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的要素、實質(zhì)相同的要素，即等同范圍的要素。(第一實施方式)圖1是第一實施方式的燃氣輪機的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實施方式的燃氣 輪機1從流體流動的上游側(cè)向下游側(cè)依次包括壓縮部20、燃燒部30、渦輪部10、排氣部40。壓縮部20對流體加壓，并向燃燒部30送出被加壓的流體。燃燒部30向所述被加 壓的流體供給燃料。然后，燃燒部30使燃料燃燒。渦輪部10將從燃燒部30送出的所述燃 燒氣體所帶有的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能量。排氣部40將所述燃燒氣體排出至大氣中。壓縮部20具有空氣吸入口 21、壓縮部殼體22、壓縮部側(cè)靜葉片23、壓縮部側(cè)動葉 片24、抽氣歧管25?？諝馕肟?21從大氣將空氣吸入壓縮部殼體22中。在壓縮部殼體22內(nèi)，交替設(shè)置多個壓縮部側(cè)靜葉片23和多個壓縮部側(cè)動葉片24。 抽氣歧管25設(shè)置在壓縮部側(cè)靜葉片23及壓縮部側(cè)動葉片24的外側(cè)，并將由壓縮部20壓 縮的空氣導入燃燒部30。燃燒部30具有燃燒部殼體31、燃燒器39。在燃燒部殼體31的內(nèi)部形成有燃燒部 機室36。燃燒器39包括燃燒器套管32、尾筒33、燃料噴嘴34、燃燒器套管空氣吸入口 35。 燃燒器套管32形成為大致圓筒形狀，其作為壓縮空氣的通路而設(shè)置在燃燒部機室36的內(nèi) 部。而且，在燃燒部機室36中設(shè)置尾筒33，作為壓縮空氣的通路。尾筒33形成為筒狀，在 尾筒33的內(nèi)部形成燃料進行燃燒的燃燒區(qū)域37。燃燒器套管32的軸向的端部中，一個端部與尾筒33連接。而在與燃燒器套管32 的尾筒33相反一側(cè)的另一個端部上，設(shè)置向燃燒器套管32的內(nèi)部噴射燃料的燃料噴嘴34。 而且，在燃燒器套管32的外周面上，形成有多個向燃燒器套管32的內(nèi)部導入壓縮空氣的燃 燒器套管空氣吸入口 35。燃料從燃料噴嘴34相對于經(jīng)由燃燒器套管空氣吸入口 35導入燃燒器套管32內(nèi) 部的壓縮空氣噴射，導入尾筒33內(nèi)部的燃燒區(qū)域37。導入燃燒區(qū)域37的燃料被燃燒嘴 (burner)點燃，通過燃燒而成為具有動能的燃燒氣體。渦輪部10在渦輪部殼體15的內(nèi)部具有渦輪部機室11、渦輪部側(cè)靜葉片12、作為 渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體的渦輪部側(cè)動葉片13。在渦輪部機室11內(nèi)，交替配置多個渦輪部側(cè)靜葉片 12和多個渦輪部側(cè)動葉片13。排氣部40在排氣室殼體42的內(nèi)部具有排氣擴壓器41。排 氣擴壓器41與渦輪部10連接，將經(jīng)過渦輪部10的燃燒氣體即廢氣的動壓轉(zhuǎn)換為靜壓。燃氣輪機1具有作為旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)子50。轉(zhuǎn)子50設(shè)置為貫通壓縮部20、燃燒部30、 渦輪部10、排氣部40的中心部。轉(zhuǎn)子50中，壓縮部20側(cè)的端部被軸承51旋轉(zhuǎn)自如地支 撐，排氣部40側(cè)的端部被軸承52旋轉(zhuǎn)自如地支撐。轉(zhuǎn)子50設(shè)置在殼體60的內(nèi)部，以旋轉(zhuǎn)軸RL為軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子50包括作為渦輪側(cè)旋 轉(zhuǎn)體的多個輪盤14。在輪盤14上連接有壓縮部側(cè)動葉片24以及渦輪部側(cè)動葉片13。而 且，在轉(zhuǎn)子50的壓縮部20側(cè)的端部，連接有未圖示的發(fā)電機的驅(qū)動軸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，首先，從壓縮部20的空氣吸入口 21吸入的空氣被多個壓縮部側(cè)靜 葉片23和壓縮部側(cè)動葉片24壓縮，從而成為高溫高壓的壓縮空氣。接著，在燃燒部30中 對所述壓縮空氣供給規(guī)定的燃料，使所述燃料燃燒。接著，該燃燒部30中生成的工作流體即高溫高壓的燃燒氣體所具有的能量，在通 過構(gòu)成渦輪部10的多個渦輪部側(cè)靜葉片12和多個渦輪部側(cè)動葉片13時，轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能
9量。所述旋轉(zhuǎn)能量經(jīng)由渦輪部側(cè)動葉片13傳遞至轉(zhuǎn)子50，使轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)運動。由此，燃氣 輪機1驅(qū)動與轉(zhuǎn)子50連接的發(fā)電機。此外，經(jīng)過渦輪部10后的廢氣在排氣部40的排氣擴 壓器41中從動壓轉(zhuǎn)換為靜壓，然后排出至大氣中。圖2是示意性地表示第一實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。燃氣輪機 1的特征在于殼體60的結(jié)構(gòu)。殼體60因在制造中使用的機床的大小的限制以及運輸時設(shè) 定的大小的限制，如圖2所示被分割而形成。殼體60在包括圖1所示的轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)軸RL的面上被分割。在此，如圖2所示， 將設(shè)置燃氣輪機1時底面GND側(cè)的殼體60設(shè)為下部殼體60D，將與下部殼體60D相比遠離 底面GND的一側(cè)的殼體60設(shè)為上部殼體60U。另外，殼體60在與旋轉(zhuǎn)軸RL垂直的面上被分割。殼體60在與旋轉(zhuǎn)軸RL垂直的 面上被分割為例如6個部分。由此，結(jié)合在包括上述旋轉(zhuǎn)軸RL的面上進行的分割，殼體60 被分割為合計12個部分。上部殼體60U從流過燃氣輪機1內(nèi)部的空氣或燃燒氣體的流動的上游側(cè)依次具有 第一上部殼體61U、第二上部殼體62U、第三上部殼體63U、第四上部殼體64U、第五上部殼體 65U、第六上部殼體66U。另外，下部殼體60D從流過燃氣輪機1內(nèi)部的空氣或燃燒氣體的流動的上游側(cè)依 次具有第一下部殼體61D、第二下部殼體62D、第三下部殼體63D、第四下部殼體64D、第五下 部殼體65D、第六下部殼體66D。以下，將空氣或燃燒氣體僅稱為流體。這樣分割為12個部分的殼體60的構(gòu)件是通過例如用螺栓將彼此形成的凸緣連接 而進行組裝的。在此，將在包括旋轉(zhuǎn)軸RL的面上的分割部分上形成的凸緣稱為橫凸緣。艮口， 橫凸緣形成為與旋轉(zhuǎn)軸RL平行。第一上部殼體61U與第一下部殼體61D通過橫凸緣而無間隙地連接。第二上部殼 體62U與第二下部殼體62D通過橫凸緣而無間隙地連接。第三上部殼體63U與第三下部殼 體63D通過橫凸緣而無間隙地連接。第四上部殼體64U與第四下部殼體64D通過橫凸緣而 無間隙地連接。第五上部殼體65U與第五下部殼體65D通過橫凸緣而無間隙地連接。第六 上部殼體66U與第六下部殼體66D通過橫凸緣而無間隙地連接。在此，將在與旋轉(zhuǎn)軸RL垂直的面上的分割部分上形成的凸緣稱為縱凸緣?？v凸緣 是在殼體60的側(cè)周部沿著周方向而形成的。在第一上部殼體61U的一個端部上形成的第 一上部側(cè)第一縱凸緣61Uha與圖1所示的空氣吸入口 21的開口連接。在第一上部殼體61U的另一個端部上形成的第一上部側(cè)第二縱凸緣61Uhb與在第 二上部殼體62U的一個端部上形成的第二上部側(cè)第一縱凸緣62Uha無間隙地連接。由此， 第一上部殼體61U與第二上部殼體62U連接。在第二上部殼體62U的另一個端部上形成的第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb與在第 三上部殼體63U的一個端部上形成的第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha無間隙地連接。由此， 第二上部殼體62U與第三上部殼體63U連接。在第三上部殼體63U的另一個端部上形成的第三上部側(cè)第二縱凸緣63Uhb與在第 四上部殼體64U的一個端部上形成的第四上部側(cè)第一縱凸緣64Uha無間隙地連接。由此， 第三上部殼體63U與第四上部殼體64U連接。在第四上部殼體64U的另一個端部上形成的第四上部側(cè)第二縱凸緣64Uhb與在第五上部殼體65U的一個端部上形成的第五上部側(cè)第一縱凸緣65Uha無間隙地連接。由此， 第四上部殼體64U與第五上部殼體65U連接。在第五上部殼體65U的另一個端部上形成的第五上部側(cè)第二縱凸緣65Uhb與在第 六上部殼體66U的一個端部上形成的第六上部側(cè)第一縱凸緣66Uha無間隙地連接。由此， 第四上部殼體64U與第五上部殼體65U連接。在第一下部殼體61D的一個端部上形成的第一上部側(cè)第一縱凸緣61Dha與圖1所 示的空氣吸入口 21的開口連接。在第一下部殼體61D的另一個端部上形成的第一下部側(cè)第 二縱凸緣61Dhb與在第二下部殼體62D的一個端部上形成的第二下部側(cè)第一縱凸緣62Dha 無間隙地連接。由此，第一下部殼體61D與第二下部殼體62D連接。在第二下部殼體62D的另一個端部上形成的第二下部側(cè)第二縱凸緣62Dhb與在第 三下部殼體63D的一個端部上形成的第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha無間隙地連接。由此， 第二下部殼體62D與第三下部殼體63D連接。在第三下部殼體63D的另一個端部上形成的第三下部側(cè)第二縱凸緣63Dhb與在第 四下部殼體64D的一個端部上形成的第四下部側(cè)第一縱凸緣64Dha無間隙地連接。由此， 第三下部殼體63D與第四下部殼體64D連接。在第四下部殼體64D的另一個端部上形成的第四下部側(cè)第二縱凸緣64Dhb與在第 五下部殼體65D的一個端部上形成的第五下部側(cè)第一縱凸緣65Dba無間隙地連接。由此， 第四下部殼體64D與第五下部殼體65D連接。在第五下部殼體65D的另一個端部上形成的第五下部側(cè)第二縱凸緣65Dhb與在第 六下部殼體66D的一個端部上形成的第六下部側(cè)第一縱凸緣66Dha無間隙地連接。由此， 第五下部殼體65D與第六下部殼體66D連接。如上所述，殼體60是將第一上部殼體61U、第二上部殼體62U、第三上部殼體63U、 第四上部殼體64U、第五上部殼體65U、第六上部殼體66U、第一下部殼體61D、第二下部殼體 62D、第三下部殼體63D、第四下部殼體64D、第五下部殼體65D、第六下部殼體66D組裝而成 的。圖3是示意性地表示第一實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。燃氣輪機 1的特征在于殼體60的結(jié)構(gòu)。殼體60因在制造中使用的機床的大小的限制以及運輸時設(shè) 定的大小的限制，被分割而形成。此外，由于構(gòu)成殼體60的上部殼體60U與下部殼體60D 結(jié)構(gòu)大致相同，所以圖3僅示出殼體60中的上部殼體60U。如圖3所示，殼體60包括上述的壓縮部殼體22、燃燒部殼體31、渦輪部殼體15、排 氣室殼體42。以下，使用圖2以及圖3說明殼體60的各部分的結(jié)構(gòu)。壓縮部殼體22由第 一上部殼體61U以及第一下部殼體61D、和第二上部殼體62U以及第二下部殼體62D構(gòu)成， 并具有與旋轉(zhuǎn)軸RL垂直的面上的分割部分。燃燒部殼體31由第二上部殼體62U以及第二下部殼體62D構(gòu)成。渦輪部殼體15 由第二上部殼體62U以及第二下部殼體62D、和第三上部殼體63U以及第三下部殼體63D構(gòu) 成，并具有與旋轉(zhuǎn)軸RL垂直的面上的分割部分。排氣室殼體42由第四上部殼體64U以及 第四下部殼體64D構(gòu)成。設(shè)置有第一上部側(cè)第二縱凸緣61Uhb及第一下部側(cè)第二縱凸緣61Dhb、和第二上 部側(cè)第一縱凸緣62Uha及第二下部側(cè)第一縱凸緣62Dha的分割部分例如在壓縮部20上形成。設(shè)置有第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb及第二下部側(cè)第二縱凸緣62Dhb、和第三上 部側(cè)第一縱凸緣63Uha及第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha的分割部分例如在渦輪部10上形 成。設(shè)置有第三上部側(cè)第二縱凸緣63Uhb及第三下部側(cè)第二縱凸緣63Dhb、和第四上 部側(cè)第一縱凸緣64Uha及第四下部側(cè)第一縱凸緣64Dha的分割部分例如在渦輪部10與排 氣部40之間的交界處形成。在此，渦輪部10形成有引導對渦輪部10各部分進行冷卻的冷卻用空氣的冷卻用 空氣機室69，例如形成有3個。冷卻用空氣機室69由渦輪部殼體15和渦輪葉環(huán)67形成。渦輪葉環(huán)67是筒狀的構(gòu)件，在空洞部分設(shè)置有渦輪部側(cè)靜葉片12、渦輪部側(cè)動葉 片13等。即，渦輪葉環(huán)67設(shè)置在渦輪部側(cè)靜葉片12、渦輪部側(cè)動葉片13的徑向外側(cè)。渦 輪葉環(huán)67中，作為分隔構(gòu)件的隔壁67a向徑向外側(cè)突出形成。具體地說，冷卻用空氣機室 69是由渦輪部殼體15的內(nèi)周部、渦輪葉環(huán)67的側(cè)周部、隔壁67a所包圍的空間。冷卻用空氣機室69由例如第一冷卻用空氣機室69a、第二冷卻用空氣機室69b、第 三冷卻用空氣機室69c這3個機室構(gòu)成。第一冷卻用空氣機室69a是3個冷卻用空氣機室 69中最靠近燃燒部30側(cè)的機室。第三冷卻用空氣機室69c是3個冷卻用空氣機室69中最 靠近排氣部40側(cè)的機室。第二冷卻用空氣機室69b是設(shè)置在第一冷卻用空氣機室69a與 第三冷卻用空氣機室69c之間的機室。在渦輪部殼體15的側(cè)周部形成有多個貫通渦輪部殼體15的外部與內(nèi)部的冷卻用 空氣導入孔68。冷卻用空氣導入孔68分別在第一冷卻用空氣機室69a、第二冷卻用空氣機 室69b和第三冷卻用空氣機室69c上開口。冷卻用空氣導入孔68向冷卻用空氣機室69導 入冷卻用空氣。具體地說，冷卻用空氣導入孔68在相鄰的2個隔壁67a之間的渦輪部殼體 15上形成。如圖3所示，設(shè)置有第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb和第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha 的分割部分在渦輪部10上形成。更具體地說，設(shè)置有第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb和第三 上部側(cè)第一縱凸緣63Uha的分割部分在與第一冷卻用空氣機室69a和第二冷卻用空氣機室 69b之間的隔壁67a相向的部分上形成。在此，在第一冷卻用空氣機室69a的內(nèi)部存在的空氣的壓力低于在燃燒部機室36 的內(nèi)部存在的流體的壓力。另外，在第二冷卻用空氣機室69b的內(nèi)部存在的空氣的壓力低 于在燃燒部機室36的內(nèi)部存在的流體的壓力。圖4是示意性地表示現(xiàn)有的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。對于現(xiàn)有的燃氣輪 機4，構(gòu)成殼體460的第二構(gòu)件462和第三構(gòu)件463的連接部即第二構(gòu)件第二縱凸緣462b 和第三構(gòu)件第一縱凸緣463a在燃燒部30上形成。另一方面，如圖3所示，燃氣輪機1中，第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb與第三上部 側(cè)第一縱凸緣63Uha的連接部沒有設(shè)置在燃燒部30上。另外，燃氣輪機1中，圖2所示的 第二下部側(cè)第二縱凸緣62Dhb與第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha的連接部沒有設(shè)置在圖1所 示的燃燒部30上。S卩，燃氣輪機1中，在燃燒部30上殼體60不被與旋轉(zhuǎn)軸RL垂直的面分 割。如上所述，在第一冷卻用空氣機室69a的內(nèi)部存在的流體的壓力低于在燃燒部機
12室36的內(nèi)部存在的流體的壓力。另外，在第二冷卻用空氣機室69b的內(nèi)部存在的流體的壓 力低于在燃燒部機室36的內(nèi)部存在的流體的壓力。因此，圖2、圖3所示的燃氣輪機1與 圖4所示的燃氣輪機4相比，作用在第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb及第二下部側(cè)第二縱凸 緣62Dhb和第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha及第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha上的力較小。由此，燃氣輪機1中，第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb及第二下部側(cè)第二縱凸緣 62Dhb和第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha及第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha被小型化。在此，在運輸燃氣輪機1時，殼體60由運輸車輛運輸。此時，殼體60能夠被運輸?shù)?大小設(shè)有限制。燃氣輪機1中，如上所述，第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb及第二下部側(cè)第二 縱凸緣62Dhb和第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha及第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha被小型化。 因此，對于燃氣輪機1，能夠抑制殼體60超過所述限制的可能性。另外，如上所述，第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb、第二下部側(cè)第二縱凸緣62Dhb、第 三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha、第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha在形成有第一冷卻用空氣機室 69a與第二冷卻用空氣機室69b之間的隔壁67a的部分上形成。由此，燃氣輪機1中，避開在相鄰的2個隔壁67a之間的渦輪部殼體15上形成的 冷卻用空氣導入孔68，設(shè)置第二上部側(cè)第二縱凸緣62Uhb、第二下部側(cè)第二縱凸緣62Dhb、 第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha、第三下部側(cè)第一縱凸緣63Dha。此外，在圖2所示的殼體60的分割部分上形成有凸緣，但本實施方式不限于此。例 如，殼體60的分割部分也可以不形成凸緣，而是通過焊接來進行結(jié)合。燃氣輪機1中，如上所述，所述分割部分上的流體的壓力低于燃燒部機室36內(nèi)的 流體的壓力。因此，能夠降低作用在燃氣輪機1的所述分割部分上的力。因此，降低了作用 在所述分割部分的焊接部上的力。由此，降低了燃氣輪機1的所述焊接部分所需要的強度。圖5是將第一實施方式的上部殼體側(cè)的中間軸罩放大而示意性地表示的剖視圖。 圖6是將第一實施方式的下部殼體側(cè)的中間軸罩放大而示意性地表示的剖視圖。如圖5所示，燃燒部30的燃燒器39被中間軸罩38支撐。在此，圖4所示的現(xiàn)有 的燃氣輪機4的中間軸罩438例如通過螺栓而完全固定在殼體460上。另一方面，圖5所示的中間軸罩38不通過螺栓固定在上部殼體60U的第二上部殼 體62U上。對于中間軸罩38，如圖5的部分A所示，在中間軸罩38上形成的中間軸罩側(cè)嵌 合部38a與在第二上部殼體62U上形成的第二構(gòu)件側(cè)嵌合部62Uc嵌合。另外，如圖6的部分B所示，中間軸罩38通過螺栓38b固定在下部殼體60D的第 二下部殼體62D上。在此，圖5所示的上部殼體60U在燃氣輪機1的維護檢查時被卸下，但 圖6所示的下部殼體60D在燃氣輪機1的維護檢查時不被卸下。因此，中間軸罩38通過螺栓38b被可靠地固定在維護檢查時不被卸下的下部殼體 60D的第二下部殼體62D上，并且通過中間軸罩側(cè)嵌合部38a與第二構(gòu)件側(cè)嵌合部62Uc而 嵌合在維護檢查時卸下的上部殼體60U上。在此，圖4所示的燃氣輪機4在維護檢查時，首先卸下第三構(gòu)件463。接著，工作人 員進入燃燒部機室36卸下第二構(gòu)件462與中間軸罩438的連接部分的螺栓。接著，卸下燃 氣輪機4的第二構(gòu)件462。由此，在維護檢查時，使燃氣輪機4的燃燒器39露出。另一方面，圖3、圖5、圖6所示的燃氣輪機1在維護檢查時，首先卸下圖5所示的 上部殼體60U的第二上部殼體62U。此時，中間軸罩38僅嵌入上部殼體60U的第二上部殼體62U，沒有通過螺栓固定在上部殼體60U的第二上部殼體62U上。因此，對于燃氣輪機1，在維護檢查時，不需要工作人員進入燃燒部機室36操作第 二上部殼體62U與中間軸罩38的連接部分。因此，燃氣輪機1在維護檢查時，僅取下上部 殼體60U的第二上部殼體62U，就能夠使燃燒器39露出。這樣，由于燃氣輪機1具有嵌入上部殼體60U的中間軸罩38，所以降低了燃氣輪 機1的維護檢查時所需要的作業(yè)工序量。由此，燃氣輪機1能夠降低維護檢查時對于工作 人員所需要的勞力。另外，燃氣輪機1降低了維護檢查時所需要的作業(yè)時間。此外，中間軸罩38不限于嵌入上部殼體60U的嵌入式。例如，中間軸罩38也可以 通過螺栓固定在第二上部殼體62U上。但是，在此情況下，連接中間軸罩38與第二上部殼 體62U的螺栓向燃燒部機室36的外部露出設(shè)置。由此，即使工作人員不進入燃燒部機室36內(nèi)而操作第二上部殼體62U與中間軸罩 38的連接部分，所述工作人員也能夠通過從燃燒部機室36的外部卸下所述螺栓而從中間 軸罩38卸下第二上部殼體62U。另外，燃氣輪機1中，也可以在圖2所示的第二上部殼體62U與第二下部殼體62D 中至少一個殼體的局部上具有工作人員能夠?qū)θ紵繖C室36內(nèi)進行操作的大小的開口 部。在所述開口部上設(shè)置堵塞所述開口部的蓋構(gòu)件。所述蓋構(gòu)件通過作為連接構(gòu)件的螺栓 僅從燃燒部機室36的外部固定在所述殼體60上。該情況下，所述中間軸罩38也可以通過螺栓固定在第二上部殼體62U上。工作人 員首先從燃燒部機室36的外部卸下將所述蓋構(gòu)件固定在殼體60上的螺栓。所述工作人員 進入燃燒部機室36內(nèi)，卸下第二上部殼體62U與中間軸罩38的連接部分的螺栓。由此，燃 氣輪機1中，能夠從中間軸罩38卸下第二上部殼體62U。(第二實施方式)圖7是示意性地表示第二實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。本實施方 式的燃氣輪機2具有殼體260。殼體260中，第二上部殼體62U及第二下部殼體62D與第 三上部殼體63U的連接部的位置不同于燃氣輪機1。如圖7所示，第二上部側(cè)第二縱凸緣 262Uhb、第三上部側(cè)第一縱凸緣263Uha在與第二冷卻用空氣機室69b和第三冷卻用空氣機 室69c之間的隔壁67a相向的部分上形成。在第二冷卻用空氣機室69b的內(nèi)部存在的流體的壓力低于在燃燒部機室36的內(nèi) 部存在的流體的壓力。另外，在第三冷卻用空氣機室69c的內(nèi)部存在的流體的壓力低于在 燃燒部機室36的內(nèi)部存在的流體的壓力。而且，在第三冷卻用空氣機室69c的內(nèi)部存在的 流體的壓力低于在第一冷卻用空氣機室69a的內(nèi)部存在的流體的壓力。因此，作用在圖7所示的燃氣輪機2的第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上 部側(cè)第一縱凸緣263Uha上的力進一步小于作用在圖3所示的燃氣輪機1的第二上部側(cè)第 二縱凸緣62Uhb以及第三上部側(cè)第一縱凸緣63Uha上的力。因此，對于燃氣輪機2，能夠使 第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上部側(cè)第一縱凸緣263Uha進一步小型化。這樣，燃氣輪機2中，越將第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上部側(cè)第一縱 凸緣263Uha設(shè)置在渦輪部10的流體的流動的下游側(cè)，所述流體的壓力越低，從而能夠更好 地減小第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上部側(cè)第一縱凸緣263Uha的大小。但是， 如上所述，在運輸燃氣輪機2時，殼體260能夠被運輸?shù)拇笮≡O(shè)有限制。另外，在制造燃氣輪機2的機床上也對能夠制造的構(gòu)件存在大小的限制。燃氣輪機2中，越將第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上部側(cè)第一縱凸緣 263Uha設(shè)置在渦輪部10的流體的流動的下游側(cè)，第二上部殼體62U以及第二下部殼體62D 在旋轉(zhuǎn)軸RL方向的大小越大。因此，對于燃氣輪機2，優(yōu)選在所述限制中能夠容納第二上部 殼體62U以及第二下部殼體62D的范圍內(nèi)，將第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上部 側(cè)第一縱凸緣263Uha設(shè)置在渦輪部10的流體的流動的下游側(cè)。由此，能夠減小燃氣輪機2的第二上部側(cè)第二縱凸緣262Uhb以及第三上部側(cè)第一 縱凸緣263Uha的大小。因此，對于燃氣輪機2，能夠更好地抑制殼體260超過所述限制的可 能性。(第三實施方式)圖8是示意性地表示第三實施方式的燃氣輪機的殼體的結(jié)構(gòu)的剖視圖。本實施方 式的燃氣輪機3具有殼體360。殼體360中，第二上部殼體62U及第二下部殼體62D與第三 上部殼體63U及第三下部殼體63D的連接部，沒有形成在與第一冷卻用空氣機室69a和第 二冷卻用空氣機室69b之間的隔壁67a相向的部分上。如果第二上部側(cè)第二縱凸緣362Uhb以及第三上部側(cè)第一縱凸緣363Uha不與冷卻 用空氣導入孔68干涉，則也可以如圖8所示形成在相鄰的隔壁67a之間的渦輪部殼體15 上。即使在這樣的情況下，本實施方式的燃氣輪機3中，也能夠使第二上部側(cè)第二縱凸緣 362Uhb以及第三上部側(cè)第一縱凸緣363Uha小型化。因此，對于燃氣輪機3，能夠抑制殼體 360超過所述限制的可能性。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本實施方式的燃氣輪機對分割構(gòu)成的燃氣輪機的殼體有益，尤其適于 使作用在殼體的分割部分上的力減小的燃氣輪機。
1權(quán)利要求
一種燃氣輪機，其特征在于，具有燃燒部機室，容納包括燃燒器的燃燒部，所述燃燒器使燃料燃燒以產(chǎn)生用于使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的燃燒氣體；渦輪部機室，容納作為所述旋轉(zhuǎn)體的渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體承受所述燃燒氣體而旋轉(zhuǎn)；燃燒部殼體，形成所述燃燒部機室；及殼體，包括所述燃燒部殼體，并且與所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸垂直的面上的分割部分不在所述燃燒部殼體上形成，而是在比所述燃燒部殼體靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分上形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣輪機，其特征在于，所述分割部分在所述渦輪部機室部 分上形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃氣輪機，其特征在于，具有渦輪部側(cè)動葉片，構(gòu)成所述渦輪；冷卻用空氣機室，位于所述渦輪部機室的內(nèi)部，設(shè)置在所述渦輪部側(cè)動葉片的所述旋 轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)，并且被供給對所述渦輪進行冷卻的冷卻用空氣；及分隔構(gòu)件，沿著與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的面向所述殼體的內(nèi)周面突出，用于分隔所述冷卻 用空氣機室，所述分割部分在與所述分隔構(gòu)件相向的部分的所述殼體上形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃氣輪機，其特征在于，所述冷卻用空氣機室包括最接近所 述燃燒室側(cè)配置的第一冷卻用空氣機室和與所述第一冷卻用空氣機室相鄰配置的第二冷 卻用空氣機室，所述分割部分在與所述分隔構(gòu)件相向的部分的所述殼體上形成，所述分隔 構(gòu)件將所述冷卻用空氣機室分隔為所述第一冷卻用空氣機室和所述第二冷卻用空氣機室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的燃氣輪機，其特征在于，構(gòu)成所述燃燒部殼體的 構(gòu)件中的至少1個構(gòu)件通過僅設(shè)置在所述燃燒部機室的外部的連接構(gòu)件而固定在所述燃 燒部ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的燃氣輪機，其特征在于，具有中間軸罩，所述中 間軸罩具有嵌入所述殼體的部分而被支撐在所述燃燒部機室的內(nèi)部，并且將所述燃燒器支 撐在所述燃燒部中。
7.一種燃氣輪機的機室開放方法，其特征在于，所述燃氣輪機具有燃燒部機室，容納包括燃燒器的燃燒部，所述燃燒器使燃料燃燒以產(chǎn)生用于使旋轉(zhuǎn)體 旋轉(zhuǎn)的燃燒氣體；渦輪部機室，容納作為所述旋轉(zhuǎn)體的渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述渦輪側(cè)旋轉(zhuǎn)體承受所述燃燒 氣體而旋轉(zhuǎn)；燃燒部殼體，形成所述燃燒部機室；及殼體，包括所述燃燒部殼體，并且與所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸垂直的面上的分割部分不在 所述燃燒部殼體上形成，而是在比所述燃燒部殼體靠所述燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分上 形成，在開放所述燃氣輪機的機室時，從所述燃燒部機室的外部卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的 構(gòu)件中的至少一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃氣輪機的機室開放方法，其特征在于，不卸下中間軸罩而 從所述燃燒部機室的外部卸下構(gòu)成所述燃燒部殼體的構(gòu)件中的至少一部分，所述中間軸罩 具有嵌入所述殼體的部分而被支撐在所述燃燒部機室的內(nèi)部，并且將所述燃燒器支撐在所 述燃燒部中。
全文摘要
燃氣輪機(1)具有燃燒部機室(36)，容納包括燃燒器(39)的燃燒部(30)，所述燃燒器(39)使燃料燃燒以產(chǎn)生用于使轉(zhuǎn)子(50)旋轉(zhuǎn)的燃燒氣體；渦輪部機室，容納承受燃燒氣體而旋轉(zhuǎn)的渦輪部側(cè)動葉片以及輪盤；燃燒部殼體(31)，形成燃燒部機室(36)；及殼體(60)，包括燃燒部殼體(31)，并且與轉(zhuǎn)子(50)的旋轉(zhuǎn)軸(RL)垂直的面上的分割部分不在燃燒部殼體(31)上形成，而是在比燃燒部殼體(31)靠燃燒氣體流動的下游側(cè)的部分上形成。
文檔編號F01D25/00GK101965443SQ20088012745
公開日2011年2月2日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者加藤永護, 竹內(nèi)政人, 荒瀨謙一 申請人:三菱重工業(yè)株式會社