JP2010150928A - Sealing arrangement for rotor and operating method of gas turbine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a sealing arrangement satisfying both aspects of improving assembly efficiency of multiple plates and reducing a leak flow rate at the same time. <P>SOLUTION: A seal plate attached between segments used in a gas turbine or the like is installed substantially horizontally, a seal groove is provided on an end face of the substantially horizontally installed seal plate in a plate crossing part of both installed substantially vertically, at least a low pressure side face of a depth dimension face of the seal groove is shaped so as to widen, and a cylindrical object is attached to the seal groove. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転体のシール装置、及び、圧縮空気を燃料と共に燃焼して得た燃焼ガスのエネルギーによって回転動力を得るガスタービンの運転方法に係り、特に、冷却空気、或いはシール空気のリーク流量を抑制して、熱効率の向上を意図する技術に関するものである。   The present invention relates to a sealing device for a rotating body, and a gas turbine operating method for obtaining rotational power by the energy of combustion gas obtained by burning compressed air together with fuel, and in particular, leakage flow rate of cooling air or sealing air. The present invention relates to a technology intended to improve thermal efficiency.

ガスタービンにおいては、熱効率の向上を目的として作動ガスの高温化が図られているが、特に、作動ガス中に配置されているタービン静・動翼が高温に耐えられるように、翼内部に冷却媒体を供給している。   In gas turbines, the working gas is heated to increase the heat efficiency. In particular, the inside of the blade is cooled so that the turbine stationary and moving blades arranged in the working gas can withstand high temperatures. Supplying media.

この種のガスタービンは、一般に空気冷却によるオープン冷却方式を採用している。即ち、圧縮機から抽気した空気を冷却空気として用い、この空気をケーシングや、タービン内部を経由させて、翼内部を冷却するようにしている。そして、翼内部を冷却した後の空気は、翼外表面のフィルム冷却孔や翼の後縁冷却孔等から、ガスパス中に排出している。また、静翼冷却用に導入された冷却空気の一部を、タービンホィールスペースのシール空気として分岐するが、この空気もイングレス抑制用としてガスパスに排出されることになる。   This type of gas turbine generally employs an open cooling method by air cooling. That is, the air extracted from the compressor is used as cooling air, and this air is passed through the casing and the inside of the turbine to cool the inside of the blade. And the air after cooling the inside of a blade | wing is discharged | emitted in the gas path from the film cooling hole of a blade outer surface, the trailing edge cooling hole, etc. of a blade | wing. In addition, a part of the cooling air introduced for cooling the stationary blades is branched as sealing air for the turbine wheel space, and this air is also discharged to the gas path for ingress suppression.

ところで、動翼シュラウドや、静翼，エンドウォールで構成される静翼体は、セグメント構造として周方向に環状配置されるが、セグメント部材の熱伸びを考慮して、周方向のそれぞれのセグメント間に間隙を有する。この間隙は、定格点においても、熱応力の発生防止の観点から、接触しないように設計される。静翼体を例にとれば、ケーシング内部外端側キャビティとガスパスは、この間隙路によって、半径方向に連通することになる。従って、静翼の冷却用にケーシング内部側キャビティに導いた冷却空気の一部が、このセグメント間からの間隙を通過して、ガスパス中に漏洩する。所謂、リークである。同様に、静翼のダイアフラムもセグメントとして環状に構成されるが、シール空気の一部がガスパス中へ、リークすることになる。   By the way, a stationary blade body composed of a moving blade shroud, a stationary blade, and an end wall is annularly arranged in the circumferential direction as a segment structure. However, considering the thermal expansion of the segment member, Have gaps. This gap is designed not to contact even at the rated point from the viewpoint of preventing the occurrence of thermal stress. Taking the stationary blade body as an example, the cavity inside the casing and the gas path communicate with each other in the radial direction through this gap. Therefore, a part of the cooling air led to the casing inner side cavity for cooling the stationary blade passes through the gap between the segments and leaks into the gas path. This is a so-called leak. Similarly, the diaphragm of the stationary blade is also formed in an annular shape as a segment, but a part of the sealing air leaks into the gas path.

これらのリークはガスパスの作動ガス中へ混入することから、それ自体が損失であると共に、比較的低温であるリーク空気の希釈による作動ガスの温度低下や、混合損失によるタービン出力の低下を起こすため、高温化の効果が十分に発揮できない嫌いがある。   Since these leaks are mixed into the working gas in the gas path, they are themselves loss and cause a decrease in temperature of the working gas due to dilution of the relatively low temperature leakage air and a decrease in turbine output due to mixing loss. I don't like the effect of high temperature.

この改善策として、一般的には、周方向に隣接するセグメントの両側対抗面にシール溝を形成し、そのシール溝間に平板状シールプレートを装着して、リーク空気を抑制する手法が採られている。但し、この種のシールプレートは、近年のガスタービン作動媒体の高温化に伴う、セグメントの半径方向の熱伸び偏差によって生じるシール溝の半径方向のずれ（以下、オフセットと呼称）に対応できない。このため、平板状シールプレートとシール溝との接触部分を円弧状に形成し、中央を薄く加工したドッグボーン型シールプレートが開発されている。   As a measure to improve this, generally, a method is adopted in which seal grooves are formed on both sides of the circumferentially adjacent segment, and a flat seal plate is installed between the seal grooves to suppress leaked air. ing. However, this type of seal plate cannot cope with a radial shift (hereinafter referred to as an offset) of the seal groove caused by a thermal expansion deviation in the radial direction of the segment accompanying the recent increase in the temperature of the gas turbine working medium. For this reason, a dog bone type seal plate has been developed in which the contact portion between the flat seal plate and the seal groove is formed in an arc shape and the center is thinly processed.

一方、セグメント構成体では、このようなシールプレートを１枚のみ装着して使用することは稀である。通常は複数枚を組合せ、高圧側を囲むような形にシールプレートを配置してリークを抑制するのが一般的である。例えば特許文献１には、シールプレートの組合せ配置の一例が開示されている。特許文献１においては、シールプレートの交差部に生じる間隙がリーク発生の要因となることを指摘して、改良案を提案している。ところで、最も、簡単な抑制方法は、それぞれのシールプレートを固着して一体化することであるが、固定化してしまうと、改良案を含めて、前述したオフセットの対応が困難である。   On the other hand, in a segment structure, it is rare that only one such seal plate is mounted and used. Usually, a plurality of sheets are combined and a seal plate is arranged in a shape surrounding the high-pressure side to suppress leakage. For example, Patent Document 1 discloses an example of a combination arrangement of seal plates. In patent document 1, it points out that the gap | interval which arises in the cross | intersection part of a seal plate becomes a factor of leak generation, and proposes the improvement plan. By the way, the simplest suppression method is to fix and integrate the respective seal plates. However, once fixed, it is difficult to cope with the above-described offset including an improvement plan.

特開平１１−１１７７０７号公報JP-A-11-117707

本発明の目的は部材間の間隙からのリークを抑制するために設置した複数枚のシールプレートを用いた回転体のシール装置において、シールプレート交差部のリーク流量の低減と、部材のオフセットに対応した信頼性の高いシール装置を提供することにある。   The object of the present invention is to reduce the leak flow rate at the intersection of the seal plates and to offset the members in the sealing device of the rotating body using a plurality of seal plates installed to suppress leakage from the gap between the members. An object of the present invention is to provide a highly reliable sealing device.

上記目的を達成するために、本発明の回転体のシール装置は、回転軸の周方向に分割された複数の部材が隣り合って一体化したセグメント構造を複数有し、該複数のセグメント構造が前記回転軸の軸方向に配置され、前記隣り合ったセグメント構造間の間隙面にそれぞれ対向する第一のシール溝を複数有し、前記第一のシール溝にシールプレートが装着されることで高温流体の漏れを抑制する回転体のシール装置において、該複数の第一のシール溝は交差するよう配置され、該交差する２本の第一のシール溝に装着される前記シールプレートの少なくとも一方は、その端面に第二のシール溝を備え、該交差する第一のシール溝に装着されるシールプレートに備えられた前記第二のシール溝が、他方の第一のシール溝の一方に装着される前記シールプレートに対向するように配置され、前記第二のシール溝に、前記間隙面に平行な断面が円である円柱体を備える。   In order to achieve the above object, a sealing device for a rotating body of the present invention has a plurality of segment structures in which a plurality of members divided in the circumferential direction of a rotating shaft are integrated next to each other, and the plurality of segment structures are A plurality of first seal grooves arranged in the axial direction of the rotating shaft and facing the gap surfaces between the adjacent segment structures, respectively, and a seal plate is attached to the first seal groove, thereby increasing the temperature. In the rotary body sealing device that suppresses fluid leakage, the plurality of first seal grooves are arranged so as to intersect with each other, and at least one of the seal plates attached to the two intersecting first seal grooves is The second seal groove provided on the seal plate provided in the first seal groove that intersects the first seal groove is provided on one end of the other first seal groove. Said Is arranged to face the Le plate, said second seal groove, comprises a cylindrical body which is circular is cross section parallel to the gap surface.

部材間の間隙からのリークを抑制するために設置した複数枚のシールプレートを用いた回転体のシール装置において、シールプレート交差部のリーク流量の低減と、部材のオフセットに対応した信頼性の高いシール装置を提供できる。   In a sealing device for a rotating body using a plurality of seal plates installed to suppress leakage from gaps between members, the leak flow rate at the intersection of the seal plates is reduced and the reliability corresponding to the offset of the members is high. A sealing device can be provided.

以下、本発明の回転体のシール装置に関し、ガスタービンを例として説明する。ガスタービンを目的に沿って、効率的に実現するために、冷却空気の供給経路等にシール装置を設けることは、リーク流量低減から有効な手段である。即ち、その一環であるセグメント間に装着するシールプレートは、その開発目的から、間隙間の冷却・シール空気のリークを抑制するものである。しかし、シールプレートの組立体を、高温化に伴う半径方向の熱伸び偏差であるオフセットに対応させると、必然的に、シール溝におけるシールプレートの接触状態は、従来の面接触から線接触になり、当然、リーク流量の増加が予想される。さらに、シールプレート組立体にはオフセット変位に伴う応力が発生するため、損傷、或いは、変形、また、これに伴うリーク流量の増加の恐れがある。このように、シールプレートの開発には、リーク流量の低減と熱伸び偏差の対応と言う、相反する課題が含まれている。   Hereinafter, a gas turbine will be described as an example of the sealing device for a rotating body of the present invention. In order to efficiently realize the gas turbine in accordance with the purpose, providing a sealing device in the cooling air supply path or the like is an effective means for reducing the leakage flow rate. That is, the seal plate mounted between the segments, which is a part of it, suppresses cooling and sealing air leakage between the gaps for the purpose of development. However, if the assembly of the seal plate is made to correspond to the offset, which is a deviation in thermal expansion in the radial direction as the temperature increases, the seal plate contact state in the seal groove inevitably changes from the conventional surface contact to the line contact. Of course, an increase in the leak flow rate is expected. Further, since the stress associated with the offset displacement is generated in the seal plate assembly, there is a risk of damage or deformation, and an increase in the leak flow rate associated therewith. As described above, the development of the seal plate includes a conflicting problem of reducing the leak flow rate and dealing with the thermal elongation deviation.

以下、本発明の第１の実施例を図１〜図８を用いて説明する。図１は本実施例のガスタービンの構成を示す概念図、図２は、本実施例の構成を示すタービン部の部分断面図、図３は本実施例のシールプレートの配置を示す静翼体とダイアフラムの概念図、図４は本実施例のダイアフラムに設けたシールプレート溝を示す図３のＡ−Ａ断面図、図５は本実施例の円柱体と弾性体を用いたシールプレートの装着を示す図３のＢ−Ｂ部拡大図、図６は組立時を想定した図５に示すＣ−Ｃ部拡大図、図７は本実施例の円柱体と固定方法を表す図６に示すＥ−Ｅ部矢視図、図８は本実施例のガスタービン運転時を想定した、図６からの変化を示す概念図である。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the gas turbine of this embodiment, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the turbine section showing the configuration of this embodiment, and FIG. 3 is a stationary blade body showing the arrangement of the seal plates of this embodiment 4 is a conceptual diagram of the diaphragm, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3 showing the seal plate groove provided in the diaphragm of the present embodiment, and FIG. 5 is a mounting of the seal plate using the cylindrical body and the elastic body of the present embodiment. 3 is an enlarged view of the B-B portion of FIG. 3, FIG. 6 is an enlarged view of the CC portion shown in FIG. 5 assuming assembly, and FIG. 7 is an E shown in FIG. 6 showing the cylindrical body and fixing method of this embodiment. FIG. 8 is a conceptual diagram showing a change from FIG. 6 assuming the operation of the gas turbine of this embodiment.

図１を用いて、作動ガスと冷却空気の流れから、ガスタービン１の全体構成を説明する。ガスタービン１は、主として多段のタービン４と、このタービンに連結され、燃焼用の圧縮空気を得る圧縮機２，圧縮空気を高温・高圧ガスに変換する燃焼器３、及び、発電機５を備えている。圧縮機２から抽気した冷却空気は、後述する第２段静翼を冷却するための静翼低圧冷却空気経路６ａ，後述する第１段静翼を冷却するための静翼高圧冷却空気経路６ｂ、また第１，２段動翼を冷却するための動翼冷却空気経路７を経て、各々のタービン被冷却部に供給される。このとき、抽気空気圧力は、各翼でのガスパス圧力に応じた値から選定しており、静翼高圧冷却空気経路６ｂ，動翼冷却空気経路７には、圧縮機２の最終段からの抽気空気、静翼低圧冷却空気経路６ａには、圧縮機２の中圧段からの抽気空気を導入する。被冷却部を冷却して熱交換された各冷却空気は、図示しないタービン翼のフィルム冷却孔、或いは後縁等から噴出して、タービンのガスパスに排出され、作動ガスと混合して、最終的には排気ガスとして大気に放出される。   The overall configuration of the gas turbine 1 will be described from the flow of working gas and cooling air with reference to FIG. The gas turbine 1 mainly includes a multistage turbine 4, a compressor 2 connected to the turbine for obtaining compressed air for combustion 2, a combustor 3 for converting the compressed air into high-temperature and high-pressure gas, and a generator 5. ing. The cooling air extracted from the compressor 2 includes a stationary blade low-pressure cooling air path 6a for cooling a second stage stationary blade described later, a stationary blade high-pressure cooling air path 6b for cooling a first stage stationary blade described later, It is supplied to each turbine cooled part via the moving blade cooling air path 7 for cooling the two-stage moving blade. At this time, the extraction air pressure is selected from values corresponding to the gas path pressure in each blade, and the extraction air from the last stage of the compressor 2 is provided in the stationary blade high-pressure cooling air path 6b and the moving blade cooling air path 7. Extracted air from the intermediate pressure stage of the compressor 2 is introduced into the air and stationary blade low-pressure cooling air path 6a. Each cooling air that is cooled and heat-exchanged by cooling the part to be cooled is ejected from a film cooling hole or a trailing edge of a turbine blade (not shown), discharged to the gas path of the turbine, mixed with the working gas, and finally Is released into the atmosphere as exhaust gas.

図２は、本実施例の構成を示すタービン部の部分断面図である。具体的には、タービン４の第１段静翼１０ａ，第２段静翼１１ａ，第１段動翼１０ｂ及び第２段動翼１１ｂ部分のタービン部分断面を示したものである。各冷却空気経路６ａ，６ｂ、及び７は、それぞれの被冷却部に連通するが、ここでは、本発明のシール装置を明確にするため、第２段静翼１１ａとダイアフラム１５ａまわりを対象として説明する。静翼低圧冷却空気経路６ａを経由して、ケーシング１２に設けた導入孔（図示せず）を介して供給された冷却空気は、ケーシング１２内部の外端側にある第２段静翼供給キャビティ１３を経て、周方向に環状に配置された第２段静翼体２１に供給される。この冷却空気は、第２段静翼体２１の内部に設けられた図示しない冷却パスを通過するときに熱交換を行うことで第２段静翼１１ａを冷却し、温度上昇して、ガスパス９に排出される。一方、第２段静翼体２１に供給された空気の一部は、第２段静翼体２１とダイアフラム１５ａで形成されるダイアフラムキャビティ１４を経て、第１段動翼１０ｂ，第１段ホィール１９ａ，スペーサー２２及びダイアフラム１５ａで形成される第１段動翼後側ホィールスペース１６ａに供給された後、ダイアフラム１５ａとスペーサー２２の間で協働するシールフィン２４によって、第２段動翼１１ｂ，第２段ホィール１９ｂ，スペーサー２２及びダイアフラム１５ａで形成される第２段動翼前側ホィールスペース１６ｂに分配され、それぞれのホィールスペース１６ａ，１６ｂへの作動ガスの侵入（イングレス）を抑制するためのシール空気として使用される。   FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the turbine section showing the configuration of the present embodiment. Specifically, a turbine partial cross section of the first stage stationary blade 10a, the second stage stationary blade 11a, the first stage moving blade 10b, and the second stage moving blade 11b of the turbine 4 is shown. Each of the cooling air paths 6a, 6b, and 7 communicates with a portion to be cooled. Here, in order to clarify the sealing device of the present invention, the description will be made around the second stage stationary blade 11a and the diaphragm 15a. The cooling air supplied via the introduction hole (not shown) provided in the casing 12 via the stationary blade low-pressure cooling air path 6a passes through the second stage stationary blade supply cavity 13 on the outer end side inside the casing 12. Then, it supplies to the 2nd stage stationary blade body 21 arrange | positioned cyclically | annularly in the circumferential direction. This cooling air heat-exchanges when passing through a cooling path (not shown) provided inside the second stage stationary blade body 21 to cool the second stage stationary blade 11a, rises in temperature, and is discharged to the gas path 9. . On the other hand, a part of the air supplied to the second stage stationary blade body 21 passes through the diaphragm cavity 14 formed by the second stage stationary blade body 21 and the diaphragm 15a, and then the first stage blade 10b, the first stage wheel 19a, and the spacer 22. And the second stage blade 11b and the second stage wheel by seal fins 24 that cooperate between the diaphragm 15a and the spacer 22 after being supplied to the first stage blade rear wheel space 16a formed by the diaphragm 15a. 19b, distributed to the second stage blade front wheel space 16b formed by the spacer 22 and the diaphragm 15a, and used as seal air to suppress the invasion of working gas into the wheel spaces 16a, 16b. The

図３は、本実施例のシールプレートの配置を示す静翼体とダイアフラムの概念図を示す。具体的には、回転軸の周方向に複数個配置された第２段静翼体２１の１つである、第２段静翼１１ａを含む静翼体セグメント２１ａとダイアフラム１５ａを示したものである。静翼体セグメント２１ａの外径側エンドウォール３１ａには、それぞれ第一のシール溝であるシール溝３２ａ，３２ｂ、及び３２ｃが設けられており、内径側エンドウォール３１ｂには、それぞれ第一のシール溝であるシール溝３３ａ，３３ｂ、及び３３ｃが設けられている。また、ダイアフラム１５ａには、それぞれ第一のシール溝であるシール溝３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ、及び３４ｇがある。ところで、例えば、第２段静翼供給キャビティ１３とガスパス９は、連通しており、図中の第２段静翼供給キャビティ１３からガスパス９に向かう矢印で示したような隣接翼との間でリーク流路が存在する。従って、前記シール溝には、それぞれに１枚ずつシールプレートが、概略水平，概略垂直方向に装着されて第２段静翼供給キャビティ１３とガスパス９を区画することになる。同様に、内径側エンドウォール３１ｂやダイアフラム１５ａにもリーク流路が存在している。以下、更に、本実施例を明確にするため、ダイアフラム１５ａに設けたシール溝３４ｃ，３４ｄに着目して、本発明によるシール装置の詳細を説明することにする。   FIG. 3 is a conceptual diagram of the stationary blade body and the diaphragm showing the arrangement of the seal plate of the present embodiment. Specifically, a stationary blade body segment 21a including a second stage stationary blade 11a and a diaphragm 15a, which are one of a plurality of second stage stationary blade bodies 21 arranged in the circumferential direction of the rotating shaft, are shown. The outer diameter side end wall 31a of the stationary blade body segment 21a is provided with seal grooves 32a, 32b, and 32c, which are first seal grooves, respectively, and the inner diameter side end wall 31b has a first seal. Seal grooves 33a, 33b, and 33c, which are grooves, are provided. Further, the diaphragm 15a has seal grooves 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, and 34g, which are first seal grooves, respectively. By the way, for example, the second stage stationary blade supply cavity 13 and the gas path 9 communicate with each other, and a leak flow path is formed between adjacent blades as indicated by an arrow from the second stage stationary blade supply cavity 13 to the gas path 9 in the figure. Exists. Accordingly, one seal plate is installed in each of the seal grooves in the substantially horizontal and substantially vertical directions to partition the second stage stationary blade supply cavity 13 and the gas path 9. Similarly, a leak channel also exists in the inner diameter side end wall 31b and the diaphragm 15a. Hereinafter, in order to further clarify the present embodiment, details of the sealing device according to the present invention will be described by paying attention to the sealing grooves 34c and 34d provided in the diaphragm 15a.

図４は、ダイアフラム１５ａと隣接するダイアフラム１５ｂを、図３のＡ−Ａ断面半径方向外側から眺めた断面図である。本実施例の静翼体やダイアフラムは、複数個のセグメントとして環状に配置されたものであり、図４では、代表的に２つのダイアフラム１５ａ，１５ｂを投影的に示している。両ダイアフラム１５ａ，１５ｂの間は、周方向間隙σc_coldをもたせて、組立てられている。ダイアフラム１５ａとダイアフラム１５ｂの対向面には、それぞれ第一のシール溝であるシール溝３４ｄ，３５ａが形成されており、周方向間隙σc_coldを塞ぐように、図示していないシールプレートが装着されることになる。これによって、ダイアフラムチャンバー１４からの半径方向内向きのリーク流路が遮断される。   4 is a cross-sectional view of the diaphragm 15b adjacent to the diaphragm 15a as viewed from the outside in the radial direction of the AA cross section of FIG. The stationary blade body and the diaphragm of the present embodiment are annularly arranged as a plurality of segments, and in FIG. 4, two diaphragms 15a and 15b are representatively shown as projections. The diaphragms 15a and 15b are assembled with a circumferential gap σc_cold. Sealing grooves 34d and 35a, which are first sealing grooves, are formed on opposing surfaces of the diaphragm 15a and the diaphragm 15b, respectively, and a seal plate (not shown) is mounted so as to close the circumferential gap σc_cold. become. As a result, the leak passage inward in the radial direction from the diaphragm chamber 14 is blocked.

図５は、本実施例の円柱体と弾性体を用いたシールプレートの装着を示す図３のＢ−Ｂ部拡大図を示す。具体的には、図３において水平シールプレート４０ａと垂直シールプレート４０ｂをダイアフラム１５ａに装着した時のＢ−Ｂ部を拡大して、組込み時の状態を表している。水平シールプレート４０ａは、シール溝３４ｄに装着され、また、垂直シールプレート４０ｂは、シール溝３４ｃに装着されており、両プレート間でプレート交差部３７を形成している。このとき、ダイアフラムチャンバー１４からプレート交差部３７を経由して第１段動翼後側ホィールスペース１６ａに向かうリーク流路３８を介したリークが発生する。   FIG. 5 is an enlarged view of the B-B portion of FIG. 3 showing the mounting of the seal plate using the cylindrical body and the elastic body of the present embodiment. Specifically, in FIG. 3, the BB portion when the horizontal seal plate 40a and the vertical seal plate 40b are attached to the diaphragm 15a is enlarged to show a state when assembled. The horizontal seal plate 40a is mounted in the seal groove 34d, and the vertical seal plate 40b is mounted in the seal groove 34c, and forms a plate intersection 37 between the two plates. At this time, a leak occurs from the diaphragm chamber 14 via the leak passage 38 toward the first stage rotor blade rear wheel space 16a via the plate intersection 37.

図６は、組立時を想定した、図５に示すＣ−Ｃ部拡大図を示す。具体的には図５で示したプレート交差部３７にあたるＣ−Ｃ部を拡大して、水平シールプレート４０ａと垂直シールプレート４０ｂを示したものである。水平シールプレート４０ａは、その交差部端面４７に開口するシール溝４３を備えており、シール溝４３は、主として、上流側奥行き寸法面４４ａ，下流側奥行き寸法面４４ｂ、及び奥行き底面４５の３面から成る。リーク流路３８のリーク流の流れ方向に対して、上流側奥行き寸法面４４ａの下流側に配置される下流側奥行き寸法面４４ｂは、シール溝３４ｄと接触する水平シールプレート４０ａの接触面４８に平行な線分４９を基準に、奥行き底面４５から交差部端面４７までの全長を均等な角度で交差部３７に向かう広がり角θを有する。一方、セグメントの組立時においては、シール溝４３内部には中実の円柱体４１がロー材４６の接合力により固着されるとともに、円柱体４１と奥行き底面４５の間には弾性体であるバネ４２が装着され、円柱体４１をプレート交差部３７側に向かう方向に押付け力５０ｂが作用している。また、円柱体４１の外径ｄは、交差部３７に生じた水平シールプレート４０ａと垂直シールプレート４０ｂの間隙δｃに対して、ｄ＞δｃの関係を有しており、シールプレートを装着後に、円柱体４１の固着が緩んでも、円柱体４１が垂直シールプレート４０ｂ，上流側奥行き寸法面４４ａ，下流側奥行き寸法面４４ｂ、及び奥行き底面４５から成る空間から外れることはない。   FIG. 6 shows an enlarged view of the CC section shown in FIG. Specifically, the C-C portion corresponding to the plate intersection 37 shown in FIG. 5 is enlarged to show the horizontal seal plate 40a and the vertical seal plate 40b. The horizontal seal plate 40a is provided with a seal groove 43 that opens at the end face 47 of the intersection. The seal groove 43 is mainly composed of three surfaces, that is, an upstream depth dimension surface 44a, a downstream depth dimension surface 44b, and a depth bottom surface 45. Consists of. The downstream depth dimension surface 44b disposed downstream of the upstream depth dimension surface 44a with respect to the flow direction of the leak flow in the leak flow path 38 is formed on the contact surface 48 of the horizontal seal plate 40a that contacts the seal groove 34d. With the parallel line segment 49 as a reference, the entire length from the depth bottom surface 45 to the intersection end face 47 has a spread angle θ toward the intersection 37 at an equal angle. On the other hand, at the time of assembling the segments, a solid cylindrical body 41 is fixed inside the seal groove 43 by the joining force of the brazing material 46, and a spring which is an elastic body is provided between the cylindrical body 41 and the depth bottom surface 45. 42 is mounted, and the pressing force 50b acts in the direction in which the cylindrical body 41 is directed toward the plate intersection 37. Further, the outer diameter d of the cylindrical body 41 has a relationship of d> δc with respect to the gap δc between the horizontal seal plate 40a and the vertical seal plate 40b generated at the intersecting portion 37, and after mounting the seal plate, Even if the cylindrical body 41 is loosely fixed, the cylindrical body 41 does not deviate from the space formed by the vertical seal plate 40b, the upstream depth dimension surface 44a, the downstream depth dimension surface 44b, and the depth bottom surface 45.

図７に、本実施例の円柱体と固定方法を表す、図６のＥ−Ｅ部矢視図を示す。水平シールプレート４０ａの交差部端面４７に開口するシール溝４３は、水平シールプレート４０ａの周方向（図面上、左右方向）全長に亘り、開口しているのではなく、適当な厚みを残して形成される。これにより、円柱体４１が周方向に飛び出すことを防止している。また、前述したように、円柱体４１は、ロー材４６によりシール溝４３内部に固着されているが、円柱体４１の全長に亘らず点付けに相当する方法で固着したものである。   In FIG. 7, the EE part arrow line view of FIG. 6 showing the cylindrical body and fixing method of a present Example is shown. The seal groove 43 opened on the cross-section end face 47 of the horizontal seal plate 40a is not opened over the entire length of the horizontal seal plate 40a in the circumferential direction (left and right direction in the drawing), but is formed with an appropriate thickness. Is done. This prevents the cylindrical body 41 from jumping out in the circumferential direction. Further, as described above, the cylindrical body 41 is fixed inside the seal groove 43 by the brazing material 46, but is fixed by a method corresponding to doting over the entire length of the cylindrical body 41.

このように構成された本実施例において、ガスタービン１の運転とともに圧縮機２と燃焼器３で発生する高温高圧の作動ガスは、圧力が約１.２MPa、温度が１２００℃程度で、タービン内部の第１段静翼１０ａの入口に流入する。作動ガスは第１段動翼１０ｂをはじめとする各段で、流体エネルギーをタービンの回転エネルギーに変化させながら、圧力，温度が低下し、約６００℃で最終段動翼を流出後、排気される。この時、ガスタービン１に直結した発電機５を回転させることで電力を得る。   In this embodiment configured as described above, the high-temperature and high-pressure working gas generated in the compressor 2 and the combustor 3 along with the operation of the gas turbine 1 has a pressure of about 1.2 MPa and a temperature of about 1200 ° C. Into the inlet of the first stage stationary blade 10a. The working gas is exhausted at each stage including the first stage rotor blade 10b, while the fluid energy is changed to the rotational energy of the turbine, the pressure and temperature decrease, and after flowing out the final stage rotor blade at about 600 ° C. The At this time, electric power is obtained by rotating the generator 5 directly connected to the gas turbine 1.

タービン翼は、高温のガスに晒されるため、圧縮機２で得られる高圧空気の一部を抽気して冷却空気として用いる。この冷却空気は、静翼と動翼へ区分される。冷却空気用として、適正圧力の空気が圧縮機２から抽気される。第２段静翼１１ａへは、静翼低圧冷却空気経路６ａを経由した空気が第２段静翼体２１に導入される。冷却空気は、第２段静翼１１ａ等の翼内部での熱交換により高温部材である翼材を冷却する。耐熱性の高いＮｉ基合金を用いると翼材の許容温度８００℃程度である。冷却空気との熱交換により、翼材の温度を許容温度以下に減温する。翼材へのＮｉ基合金の採用は、その耐熱性から冷却空気の削減を可能としている。   Since the turbine blades are exposed to high-temperature gas, a part of the high-pressure air obtained by the compressor 2 is extracted and used as cooling air. This cooling air is divided into a stationary blade and a moving blade. For cooling air, air of appropriate pressure is extracted from the compressor 2. Air that has passed through the stationary blade low-pressure cooling air path 6a is introduced into the second-stage stationary blade body 21 to the second-stage stationary blade 11a. The cooling air cools the blade material, which is a high-temperature member, by heat exchange inside the blades such as the second stage stationary blade 11a. When a Ni-based alloy having high heat resistance is used, the allowable temperature of the wing material is about 800 ° C. The temperature of the blade material is reduced below the allowable temperature by heat exchange with cooling air. The use of a Ni-based alloy for the wing material makes it possible to reduce cooling air due to its heat resistance.

図８に、本実施例のガスタービン運転時を想定した、図６からの変化を示す概念図を示す。図６と同様、ガスタービン運転時の水平シールプレート４０ａ，垂直シールプレート４０ｂの概念図である。ガスタービンの運転とともに、作動ガスや冷却空気を通じて、各部材の温度は上昇する。静翼低圧冷却空気経路６ａを通じてダイアフラムチャンバー１４に供給されるシール空気温度は約２００℃である。この温度だと水平シールプレート４０ａにも熱伸びが生じ、組立時のセグメント間隙σｃが、σｈまで狭まる。この間隙は、ガスタービン１の定格点運転においても接触しないように設計されているため零になることはない。水平シールプレート４０ａがロー材４６の融点以上の雰囲気温度まで温度上昇することにより、ロー材４６が溶けだし蒸発するため、溶け出した材料が、ガスパス内に侵入して翼と衝突することはない。なお、本実施例では円柱体４１を固着するためにロー材４６を利用しているが、ガスタービンの定格運転時のシールプレートの温度よりも小さい融点を有する材料であれば同様の効果を得られる。   In FIG. 8, the conceptual diagram which shows the change from FIG. 6 supposing the time of the gas turbine operation | movement of a present Example is shown. It is a conceptual diagram of the horizontal seal plate 40a and the vertical seal plate 40b at the time of gas turbine operation similarly to FIG. Along with the operation of the gas turbine, the temperature of each member rises through the working gas and the cooling air. The seal air temperature supplied to the diaphragm chamber 14 through the stationary blade low-pressure cooling air path 6a is about 200 ° C. At this temperature, the horizontal seal plate 40a is also thermally elongated, and the segment gap σc during assembly is reduced to σh. Since this gap is designed not to contact even at the rated point operation of the gas turbine 1, it does not become zero. When the temperature of the horizontal seal plate 40a rises to an atmospheric temperature equal to or higher than the melting point of the brazing material 46, the brazing material 46 starts to melt and evaporate, so that the melted material does not enter the gas path and collide with the blade. In this embodiment, the brazing material 46 is used to fix the cylindrical body 41, but the same effect can be obtained if the material has a melting point lower than the temperature of the seal plate during the rated operation of the gas turbine. It is done.

更に、組立時に固着されていた円柱体４１は、ロー材４６の接合力から解かれ、自重によって下流側奥行き寸法面４４ｂの斜面をプレート交差部３７方向に転がり、下流側奥行き寸法面４４ｂとの間に接触点５１ａ、垂直シールプレート４０ｂとの間に接触点５１ｂを形成する。更に、円柱体４１は、下流側奥行き寸法面４４ｂをバネ４２の矢印で表す押付け力５０ｂによって、図面右側から左側への力を受け、接触点５１ｂの接触面圧を高める。このとき、ｄ＞σｃ＞σｈの関係から、組立時同様、円柱体４１が垂直シールプレート４０ｂ，上流側奥行き寸法面４４ａ，下流側奥行き寸法面４４ｂ、及び奥行き底面４５から成る空間から外れることはない。また、ガスタービンの運転時は各部材において振動を伴うが、円柱体４１と第二のシール溝である交差部端面４７との間には弾性体であるバネ４２が装着されているため、水平シールプレート４０ａが受ける振動は、バネ４２が吸収することになり、運転の常時に亘り、接触点５１ｂを維持できる。一方、ダイアフラムチャンバー１４に供給されるシール空気圧力Ｐ１と、２段静翼前側のガスパス圧力に同等となる第１動翼後側ホィールスペース１６ａの圧力Ｐ２の圧力差ΔＰによって、矢印で表す流体力５０ａが円柱体４１に作用し、図面上側から下側方向への力によって、接触点５１ａの接触面圧を高める。従って、ΔＰによって生じるリーク流路３８は、それぞれ接触点５１ａ，５１ｂで遮断され、リーク流量を低減することになる。   Further, the cylindrical body 41 fixed at the time of assembly is unwound from the joining force of the brazing material 46 and rolls the slope of the downstream depth dimension surface 44b in the direction of the plate intersection 37 by its own weight, A contact point 51b is formed between the contact point 51a and the vertical seal plate 40b. Further, the cylindrical body 41 receives a force from the right side to the left side of the drawing by the pressing force 50b represented by the arrow of the spring 42 on the downstream depth dimension surface 44b, and increases the contact surface pressure at the contact point 51b. At this time, due to the relationship of d> σc> σh, the cylindrical body 41 is not out of the space formed by the vertical seal plate 40b, the upstream depth dimension surface 44a, the downstream depth dimension surface 44b, and the depth bottom surface 45, as in assembly. Absent. Further, during operation of the gas turbine, each member is accompanied by vibration, but since an elastic spring 42 is mounted between the cylindrical body 41 and the intersecting end face 47 that is the second seal groove, The vibration received by the seal plate 40a is absorbed by the spring 42, and the contact point 51b can be maintained throughout the operation. On the other hand, due to the pressure difference ΔP between the seal air pressure P1 supplied to the diaphragm chamber 14 and the pressure P2 of the first moving blade rear wheel space 16a that is equivalent to the gas path pressure on the front side of the two-stage stationary blade, the fluid force 50a indicated by the arrow is The contact surface pressure of the contact point 51a is increased by a force acting on the cylindrical body 41 from the upper side to the lower side of the drawing. Therefore, the leak flow path 38 generated by ΔP is blocked at the contact points 51a and 51b, respectively, and the leak flow rate is reduced.

尚、熱伸びはセグメントの半径方向にも現れて、隣接するダイアフラム１５ａとダイアフラム１５ｂの間で熱伸び差による段差（オフセットと呼称）が生じることがある。このオフセットによって、水平シールプレート４０ａは、段差量に倣って傾くことになるが、接触点５１ａ，５１ｂに影響を与えるものではなく、オフセットにも対応可能な線接触が保持され、常時、リーク流量の削減が図られる。   Note that the thermal elongation also appears in the radial direction of the segment, and a step (referred to as an offset) due to a difference in thermal elongation may occur between the adjacent diaphragms 15a and 15b. This offset causes the horizontal seal plate 40a to incline according to the level difference, but does not affect the contact points 51a and 51b, and maintains a line contact that can cope with the offset, so that the leak flow rate is always constant. Reduction.

以上に説明したセグメント間に装着したシール装置は、回転軸の周方向に分割された複数の部材である静翼体１１ａが隣り合って一体化したセグメント構造を複数有し、隣り合ったセグメント構造間の間隙面にそれぞれ対向する第一のシール溝を複数有し、第一のシール溝にシールプレートが装着されることで高温流体の漏れを抑制する回転体のシール装置において、複数の第一のシール溝３４ｃ，３４ｄは交差するよう配置され、交差する２本の第一のシール溝３４ｃ，３４ｄに装着されるシールプレート４０ｂ，４０ａの一方であるシールプレート４０ａは、その端面に第二のシール溝であるシール溝４３を備え、交差する第一のシール溝に装着されるシールプレートに備えられた第二のシール溝４３が、他方の第一のシール溝の一方に装着されるシールプレート４０ｂに対向するように配置され、第二のシール溝４３に、間隙面に平行な断面が円である円柱体４１を備えることによりリーク流量の大幅な低減を可能にするとともに、隣接するセグメント間での熱伸び差に起因するオフセットにも対応可能な良好なシール装置を得ることができ、その効果を十分に発揮できるガスタービンを提供できる。シールプレート４０ｂと、これに対向するシールプレート４０ａのシール溝４３側との間に生じる間隙を、円柱体４１がふさぐように作用するからである。間隙で隔てられた空間の圧力差により、円柱体４１には押し付け力が発生するため、高いシール効果が得られる。   The sealing device mounted between the segments described above has a plurality of segment structures in which the stationary blade bodies 11a, which are a plurality of members divided in the circumferential direction of the rotating shaft, are integrated next to each other. In a sealing device for a rotating body that has a plurality of first seal grooves that face each other between the gap surfaces, and a seal plate is mounted in the first seal groove to suppress leakage of high-temperature fluid. The seal grooves 34c and 34d are arranged so as to intersect with each other, and the seal plate 40a, which is one of the seal plates 40b and 40a attached to the two intersecting first seal grooves 34c and 34d, A seal groove 43 which is a seal groove is provided, and a second seal groove 43 provided in a seal plate mounted on the intersecting first seal groove is provided in one of the other first seal grooves. The second seal groove 43 is disposed so as to face the seal plate 40b to be attached, and the cylinder 41 having a circular cross section parallel to the gap surface is provided, thereby enabling a significant reduction in the leak flow rate. In addition, it is possible to obtain a good sealing device that can cope with an offset caused by a difference in thermal expansion between adjacent segments, and to provide a gas turbine that can sufficiently exhibit the effect. This is because the cylindrical body 41 acts so as to close a gap generated between the seal plate 40b and the seal groove 43 side of the seal plate 40a facing the seal plate 40b. Due to the pressure difference in the space separated by the gap, a pressing force is generated in the cylindrical body 41, so that a high sealing effect is obtained.

本実施例では、ダイアフラムについての実施例を説明したが、ダイアフラムのみならず、外径側・内径側エンドウォール，多段の静翼セグメント，動翼のシュラウドや静翼ダイアフラム、或いは、熱偏差を伴う部材間に適用すれば、さらに大きな効果が期待できるのは自明である。   In this embodiment, an example of a diaphragm has been described. However, not only a diaphragm but also outer and inner diameter end walls, multistage stationary blade segments, a moving blade shroud and a stationary blade diaphragm, or a thermal deviation is involved. Obviously, a greater effect can be expected if applied between the members.

また、シール溝４３は、主として、上流側奥行き寸法面４４ａ，下流側奥行き寸法面４４ｂ、及び奥行き底面４５の３面から成ると説明したが、水平シールプレート４０ａの交差部端面４７と、上流側奥行き寸法面４４ａや下流側奥行き寸法面４４ｂとの間で、２つの面取り面を持つ。一方、下流側奥行き寸法面４４ｂは、その奥行き方向の全長に亘り、交差部３７に向かった広がり角θを有したが、この広がりによる作用を、前記面取り面にもたせても同様の効果は発揮できる。すなわち、第二のシール溝であるシール溝３２が、その外側（奥行き底面４５に対して逆側）に向かって溝の幅が広くなるような部分を有すればこの効果を得ることができる。さらに、シール装置で隔てられる２つの空間のうち、シールプレート４０ａの外面に平行な面である平行な線分４９の面を基準として、低圧空間側（リーク流路３８の下流側）の面の広がり度が高圧空間側（リーク流路３８の上流側）の面の広がり度より大きくすれば、起動から定格運転にかけての円柱体４１の移動が促進され、シール装置としての性能が向上する。   In addition, the seal groove 43 has been described as being mainly composed of the upstream depth dimension surface 44a, the downstream depth dimension surface 44b, and the depth bottom surface 45, but the cross section end surface 47 of the horizontal seal plate 40a and the upstream side There are two chamfered surfaces between the depth dimension surface 44a and the downstream depth dimension surface 44b. On the other hand, the downstream depth dimension surface 44b has a divergence angle θ toward the intersecting portion 37 over the entire length in the depth direction, but the same effect is exhibited even if the action due to this expansion is given to the chamfered surface. it can. That is, this effect can be obtained if the seal groove 32 which is the second seal groove has a portion where the width of the groove becomes wider toward the outside (opposite side with respect to the depth bottom surface 45). Further, of the two spaces separated by the sealing device, the surface on the low-pressure space side (downstream of the leak flow path 38) with respect to the surface of the parallel line segment 49 that is parallel to the outer surface of the seal plate 40a. If the spread degree is larger than the spread degree of the surface on the high-pressure space side (upstream side of the leak flow path 38), the movement of the cylindrical body 41 from the start to the rated operation is promoted, and the performance as a sealing device is improved.

尚、円柱体４１を中実体として説明したが、シール面との間で接触するのは外径面であり、内面の形状には関係しない。従って、例えば、中空円柱体とすれば軽量化が図られ、見掛け上の押付け力が増すことにより、接触点面圧が上昇するとともに、図面上側から下側方向への力によって、接触点５１ａの接触面圧を高める。一方、セグメントの位置によっては、ΔＰによる流体力５０ａが円柱体４１を押し上げる形に作用するが、円柱体の軽量化により、その重量に相殺されない流体力を発揮できるため、周方向に亘っての一律なリーク流量の削減が図られるという効果が期待できる。   In addition, although the cylindrical body 41 was demonstrated as a solid body, it is an outer diameter surface that contacts the seal surface, and is not related to the shape of the inner surface. Therefore, for example, if a hollow cylindrical body is used, the weight is reduced, the apparent pressing force increases, the contact point surface pressure increases, and the force from the upper side to the lower side of the drawing causes the contact point 51a to move downward. Increase contact surface pressure. On the other hand, depending on the position of the segment, the fluid force 50a due to ΔP acts to push up the cylindrical body 41. However, since the weight of the cylindrical body can exert a fluid force that is not offset by its weight, It can be expected that a uniform leak flow rate can be reduced.

更に、本実施例では、中実円柱体を１本のみ、シール溝に装着したが、弾性体であるバネの装着を取止め、複数本入れることで、説明したシール面及び互いの円柱体間の接触によるシール面を形成して、同様のリーク流量低減となる効果が得られとともに、バネの製作工程と装着工程を削減できる。   Furthermore, in this embodiment, only one solid cylinder is mounted in the seal groove. However, by stopping the mounting of the spring, which is an elastic body, and inserting a plurality of the cylinders, the seal surface described above and the cylinders between each other are inserted. By forming a sealing surface by contact, the same effect of reducing the leakage flow rate can be obtained, and the manufacturing process and mounting process of the spring can be reduced.

以上説明した実施例のシール装置によれば、セグメントの熱伸び偏差に起因するオフセットに対しても、容易に吸収可能であり、プレート変形やセグメント部材に掛かる応力の発生を抑止できることから、高い信頼性を図れるとともに、シールプレート交差部における間隙からのリークを抑制することができ、その本来の目的に沿った効率の高いガスタービン装置を得るという優れた実用的効果をもたらす。   According to the sealing device of the embodiment described above, it is possible to easily absorb the offset due to the thermal elongation deviation of the segment, and it is possible to suppress the occurrence of stress on the plate deformation and the segment member. In addition, the leakage from the gap at the seal plate intersection can be suppressed, and an excellent practical effect of obtaining a highly efficient gas turbine device in accordance with its original purpose is brought about.

本発明の実施例であるガスタービンの構成を示す概念図。The conceptual diagram which shows the structure of the gas turbine which is an Example of this invention. 本発明の実施例の構成を示すタービン部の部分断面図。The fragmentary sectional view of the turbine part which shows the structure of the Example of this invention. 本発明の実施例によるシールプレートの配置を示す概念図。The conceptual diagram which shows arrangement | positioning of the seal plate by the Example of this invention. 本発明の実施例によるシールプレートの装着を示す静翼体Ａ−Ａの断面図。Sectional drawing of stator blade body AA which shows mounting | wearing of the seal plate by the Example of this invention. 本発明の実施例による円柱体と弾性体を用いたシールプレートを装着した概念図。The conceptual diagram equipped with the seal | sticker plate using the cylindrical body and elastic body by the Example of this invention. 本発明実施例による円柱体と弾性体を用いたシールプレートの組立時を表す概念図。The conceptual diagram showing the time of the assembly of the seal plate using the cylindrical body and elastic body by the Example of this invention. 本発明の実施例の円柱体と固定方法を表す矢視図。The arrow line view showing the cylindrical body and fixing method of the Example of this invention. 本発明の実施例による円柱体と弾性体を用いたシールプレートのガスタービン運転時を表す概念図。The conceptual diagram showing the time of the gas turbine operation | movement of the seal plate using the cylindrical body and elastic body by the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ガスタービン
４ タービン
１５ａ ダイアフラム
３７ 公差部
４０ａ，４０ｂ シールプレート
４１ 円柱体
４２ バネ
４３ シール溝
４４ａ 上流側奥行き寸法面
４４ｂ 下流側奥行き寸法面
４５ 奥行き底面
４６ ロー材
４７ 交差部端面
５１ａ，５１ｂ 接触点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine 4 Turbine 15a Diaphragm 37 Tolerance part 40a, 40b Seal plate 41 Cylindrical body 42 Spring 43 Seal groove 44a Upstream depth dimension surface 44b Downstream depth dimension surface 45 Depth bottom face 46 Raw material 47 Intersection end face 51a, 51b Contact point

Claims (9)

回転軸の周方向に分割された複数の部材が隣り合って一体化したセグメント構造を複数有し、
該複数のセグメント構造が前記回転軸の軸方向に配置され、
前記隣り合ったセグメント構造間の間隙面にそれぞれ対向する第一のシール溝を複数有し、
前記第一のシール溝にシールプレートが装着されることで高温流体の漏れを抑制する回転体のシール装置において、
該複数の第一のシール溝は交差するよう配置され、
該交差する２本の第一のシール溝に装着される前記シールプレートの少なくとも一方は、その端面に第二のシール溝を備え、
該交差する第一のシール溝に装着されるシールプレートに備えられた前記第二のシール溝が、他方の第一のシール溝の一方に装着される前記シールプレートに対向するように配置され、
前記第二のシール溝に、前記間隙面に平行な断面が円である円柱体を備えたことを特徴とする回転体のシール装置。 A plurality of segment structures in which a plurality of members divided in the circumferential direction of the rotating shaft are integrated next to each other,
The plurality of segment structures are arranged in an axial direction of the rotating shaft;
A plurality of first seal grooves respectively facing the gap surfaces between the adjacent segment structures;
In the sealing device for a rotating body that suppresses leakage of high-temperature fluid by mounting a seal plate in the first seal groove,
The plurality of first seal grooves are arranged to intersect,
At least one of the seal plates attached to the two intersecting first seal grooves includes a second seal groove on an end surface thereof,
The second seal groove provided in the seal plate attached to the intersecting first seal groove is arranged to face the seal plate attached to one of the other first seal grooves;
A rotary body seal device, wherein the second seal groove includes a cylindrical body having a circular cross section parallel to the gap surface. 請求項１に記載の回転体のシール装置において、
該回転体は、圧縮機，燃焼器及び静翼と動翼を有するタービンで構成されるガスタービンであることを特徴とする回転体のシール装置。 The rotary body sealing device according to claim 1,
The rotating body is a gas turbine including a compressor, a combustor, and a turbine having a stationary blade and a moving blade. 請求項１，２に記載の回転体のシール装置において、
前記第二のシール溝は、その外側に向かって溝の幅が広くなるよう構成されていることを特徴とする回転体のシール装置。 The rotary body sealing device according to claim 1 or 2,
The rotary seal device according to claim 1, wherein the second seal groove is configured such that the width of the groove increases toward the outside. 請求項３に記載の回転体のシール装置において、
前記第二のシール溝は、前記シール装置で隔てられる２つの空間のうち、前記シールプレートの外面に平行な面を基準として、低圧空間側の面の広がり度が高圧空間側の広がり度より大きいことを特徴とする回転体のシール装置。 In the sealing device of the rotary body according to claim 3,
Of the two spaces separated by the sealing device, the second seal groove has a degree of spread of the surface on the low-pressure space side larger than the degree of spread on the high-pressure space side with reference to a surface parallel to the outer surface of the seal plate. A rotating body sealing device. 請求項２〜４に記載の回転体のシール装置において、
前記円柱体と前記第二のシール溝との間に弾性体が装着されたことを特徴とする回転体のシール装置。 The rotary body sealing device according to claim 2,
An apparatus for sealing a rotating body, wherein an elastic body is mounted between the cylindrical body and the second seal groove. 請求項１〜５に記載の回転体のシール装置において、
組立時における前記第二のシール溝と前記第一のシール溝との最も近接した部分の距離である間隙δと、前記円柱体の外径Ｄとの関係が、Ｄ＞δであることを特徴とする回転体のシール装置。 The rotary body sealing device according to claim 1,
The relationship between the gap δ, which is the distance between the closest portions of the second seal groove and the first seal groove at the time of assembly, and the outer diameter D of the cylindrical body is D> δ. Rotating body sealing device. 請求項２〜６に記載の回転体のシール装置において、
前記円柱体を、ガスタービンの定格運転時の前記シールプレートの温度よりも小さい融点を有する材料で前記第二のシール溝に固着したことを特徴とする回転体のシール装置。 The rotary body sealing device according to claim 2,
The rotary body seal device, wherein the cylindrical body is fixed to the second seal groove with a material having a melting point smaller than the temperature of the seal plate during rated operation of the gas turbine. 請求項７に記載の回転体のシール装置において、
前記材料がロー材であることを特徴とする回転体のシール装置。 The rotary body sealing device according to claim 7,
A sealing device for a rotating body, wherein the material is a brazing material. 圧縮機，燃焼器及び静翼と動翼を有するタービンで構成され、回転軸の周方向に分割された複数の部材が隣り合って一体化したセグメント構造を前記回転軸の軸方向に配置したガスタービンの運転方法であって、
該隣り合ったセグメント構造間の間隙面にそれぞれ対向する複数の第一のシール溝を有し、
該複数の第一のシール溝は交差するよう配置され、
該交差する２本の第一のシール溝に装着される前記シールプレートの少なくとも一方は、その端面に第二のシール溝を備え、
該交差する第一のシール溝に装着されるシールプレートに備えられた前記第二のシール溝が、他方の第一のシール溝の一方に装着される前記シールプレートに対向するように配置され、
前記第二のシール溝に、前記間隙面に平行な断面が円である円柱体を備えたシール装置により、高温流体の漏れを抑制することを特徴とするガスタービンの運転方法。 A gas composed of a compressor, a combustor, and a turbine having a stationary blade and a moving blade, in which a segment structure in which a plurality of members divided in the circumferential direction of the rotating shaft are adjacently integrated is arranged in the axial direction of the rotating shaft A method of operating a turbine,
A plurality of first seal grooves respectively facing the gap surfaces between the adjacent segment structures;
The plurality of first seal grooves are arranged to intersect,
At least one of the seal plates attached to the two intersecting first seal grooves includes a second seal groove on an end surface thereof,
The second seal groove provided in the seal plate attached to the intersecting first seal groove is disposed so as to face the seal plate attached to one of the other first seal grooves;
A gas turbine operating method characterized in that leakage of a high-temperature fluid is suppressed by a sealing device including a cylindrical body having a circular cross section parallel to the gap surface in the second seal groove.

Images