JP5129052B2 - Gas turbine compressor - Google Patents

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Description

本発明は、ガスタービン圧縮機に係り、特に、ガスタービン圧縮機ケーシングに圧縮機静翼の根元（ダブテイル）が嵌込まれる構造を有するガスタービン圧縮機に関する。   The present invention relates to a gas turbine compressor, and more particularly to a gas turbine compressor having a structure in which a root of a compressor vane is fitted into a gas turbine compressor casing.

一般に圧縮機の静翼は、翼部とダブテイル部から構成され、ダブテイル部と同型断面を有する溝がケーシング側にレール状に施されている。このケーシング側の溝に静翼のダブテイル部を嵌込ませて、静翼を固定している。   In general, a stationary blade of a compressor is composed of a blade portion and a dovetail portion, and a groove having the same cross section as the dovetail portion is provided in a rail shape on the casing side. The dovetail portion of the stationary blade is fitted into the groove on the casing side, and the stationary blade is fixed.

なお、圧縮機の静翼の支持構造として、特許文献１に記載のものがある。この特許文献１では、静的刺激と動的刺激の両方に起因して生じる翼形部とケーシングのスロットとの係合状態の不安定性を最小限に抑える構造を提案している。   In addition, there exists a thing of patent document 1 as a support structure of the stationary blade of a compressor. This Patent Document 1 proposes a structure that minimizes the instability of the engagement state between the airfoil portion and the slot of the casing caused by both the static stimulus and the dynamic stimulus.

特許第２８３５３８１号公報Japanese Patent No. 2835381

一般に、圧縮機静翼は、空気の流れの乱れや旋回失速等の影響により砺振される。翼部の振動を支えているのはダブテイル部であり、長時間運用下では、静翼のダブテイル部やケーシング側のレール状溝に摩耗損傷が生じる場合がある。静翼のダブテイル部やケーシング側のレール状溝の摩耗損傷が進行すると、静翼の保持機能が損なわれ、翼の抜け出しや隣接動翼との接触による翼折損が懸念される。この場合、折損した翼が後流段を二次的に損傷させ、多大な損害を発生させる可能性がある。このため、ある程度、摩耗損傷が進行した時点において、何らかの処置を講じる必要がある。   In general, the compressor vane is vibrated due to the influence of air flow disturbance, swirling stall, and the like. It is the dovetail part that supports the vibration of the wing part, and wear damage may occur in the dovetail part of the stationary blade and the rail-like groove on the casing side under long-time operation. When wear damage of the dovetail portion of the stationary blade or the rail-like groove on the casing proceeds, the holding function of the stationary blade is impaired, and there is a concern about blade breakage or blade breakage due to contact with adjacent moving blades. In this case, the broken wing may damage the wake stage secondarily and cause a great deal of damage. For this reason, it is necessary to take some measures when wear damage progresses to some extent.

静翼については、翼交換やダブテイル部の摩耗部溶接補修等を実施することは可能であるが、ケーシング側のレール状溝の摩耗部溶接補修は、溶接変形の問題や修正加工等の実施の困難さから容易ではない。新品のケーシングに交換するとなると、多大な費用と交換時間が発生する。   For stator blades, it is possible to replace the blades and repair the welded part of the dovetail, but repair the welded part of the rail-shaped groove on the casing side. Not easy due to difficulty. When it is replaced with a new casing, a great amount of cost and replacement time are required.

なお、特許文献１では、ケーシングのスロットに磨耗が生じた場合についての補修等については考慮されていない。   In Patent Document 1, no consideration is given to repair or the like when wear occurs in the casing slot.

本発明は、静翼のダブテイル部が嵌込まれ静翼を支持するケーシング側のレール状溝の摩耗損傷が進行しても、簡易的に修復できるガスタービン圧縮機ケーシングを備えたガスタービン圧縮機を提供することを目的とする。   The present invention relates to a gas turbine compressor including a gas turbine compressor casing that can be easily repaired even if wear damage of a rail-like groove on the casing side that supports the stator blade is inserted and the dovetail portion of the stator blade is inserted. The purpose is to provide.

本発明は、中間段において圧縮空気の一部を抽気するようにしたガスタービン圧縮機であって、抽気を実施している中間段の圧縮機静翼のダブテイル部に、圧縮空気の一部を抽気する空気孔を設け、圧縮機ケーシングに、ダブテイル部の空気孔から抽気された圧縮空気を流入させる抽気用溝を設け、圧縮機ケーシングの内側に回転軸と同心をなすように周方向に設けられた断面がＴ字型のレール状の溝と、外側がレール状の溝に嵌合し、内側に圧縮機静翼のダブテイル部を嵌込むレール状の溝が回転軸と同心をなすように周方向に設けられたレール状リングとにより、圧縮機ケーシングによる抽気を実施している中間段の圧縮機静翼の支持構造を構成し、レール状リングを、周方向に分割して構成し、レール状リング及び圧縮機静翼の材質を同種材とし、ダブテイル部の空気孔から抽気された圧縮空気がレール状リングの外周側に貫通して圧縮気ケーシングの抽気用溝に流入するように、レール状リングを、圧縮空気の流れから見て上流側と下流側に分離して構成したことを特徴とする。 The present invention is a gas turbine compressor configured to extract a part of compressed air in an intermediate stage, and a part of the compressed air is applied to a dovetail portion of an intermediate stage compressor vane that performs extraction. An air hole for bleed is provided, a bleed groove for allowing the compressed air extracted from the air hole of the dovetail portion to flow into the compressor casing, and provided in the circumferential direction so as to be concentric with the rotary shaft inside the compressor casing. The T-shaped rail-shaped groove and the outside are fitted into the rail-shaped groove, and the rail-shaped groove into which the dovetail portion of the compressor vane is fitted inside is concentric with the rotating shaft. The rail-shaped ring provided in the circumferential direction constitutes a support structure for the intermediate-stage compressor stationary blade that performs the extraction by the compressor casing , and the rail-shaped ring is divided into the circumferential direction, Rail ring and compressor vane material The rail ring is viewed from the flow of compressed air so that the compressed air extracted from the air holes of the dovetail portion penetrates the outer periphery of the rail ring and flows into the extraction groove of the compressed air casing. It is characterized by being separated into an upstream side and a downstream side .

本発明では、圧縮機ケーシング側の支持レールと圧縮機静翼の間を嵌合するレール状リングを設けているので、長時間使用によりケーシング側の溝（レール状リングの内周の溝）に著しい摩耗損傷が生じ、翼の抜け出しや隣接動翼との接触による翼折損の観点から継続使用不可の状況になった場合でも、圧縮機ケーシング本体の大規模な修復または交換を必要とすることなく、レール状リングのみを取外して、新品に交換すれば、簡単に修復することが可能となり、経済性の改善が図れる。   In the present invention, since the rail-like ring that fits between the support rail on the compressor casing side and the compressor stationary blade is provided, the groove on the casing side (groove on the inner periphery of the rail-like ring) is used after a long period of use. Even if severe wear damage occurs and the blade cannot be continuously used due to blade breakage or contact with adjacent blades, it does not require extensive repair or replacement of the compressor casing body. If only the rail-like ring is removed and replaced with a new one, it can be easily repaired and the economy can be improved.

以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

図１は本発明が適用されるガスタービンの概要を示している。ガスタービンは、タービンケーシング５６の内部に、中心に回転軸（ロータ）５５と、回転軸５５の周囲に設置されるタービン動翼５１と、タービンケーシング５６側に支持されるタービン静翼５０を有するタービン部５２を備える。通常、タービン動翼５１とタービン静翼５０は周方向に複数枚を有している。また、ガスタービンは、このタービン部５２に連結され、大気５７を吸込み、燃焼用及び冷却媒体用の圧縮空気５８を得る圧縮機５３と、圧縮機５３からの圧縮空気と図示しない燃料が供給されて燃焼させ高温高圧燃焼ガスを発生する燃焼装置５４を備える。燃焼装置５４で発生した１３００℃程度の燃焼ガスＨがタービン部５２に供給される。   FIG. 1 shows an outline of a gas turbine to which the present invention is applied. The gas turbine has a rotating shaft (rotor) 55 at the center, a turbine rotor blade 51 installed around the rotating shaft 55, and a turbine stationary blade 50 supported on the turbine casing 56 side inside the turbine casing 56. A turbine unit 52 is provided. Usually, there are a plurality of turbine blades 51 and turbine stationary blades 50 in the circumferential direction. Further, the gas turbine is connected to the turbine section 52 and sucks the air 57 to obtain the compressed air 58 for combustion and cooling medium, and the compressed air from the compressor 53 and fuel (not shown) are supplied. And a combustion device 54 for generating a high-temperature and high-pressure combustion gas. Combustion gas H generated at the combustion device 54 at about 1300 ° C. is supplied to the turbine section 52.

圧縮機５３は、圧縮機ケーシング５９の内部に、中心に回転軸（タービン部５２の回転軸５５と同心をなす）と、回転軸の周囲に設置される圧縮機動翼６０と圧縮機ケーシングに支持される圧縮機静翼６１を備える。通常、圧縮機動翼６０と圧縮機静翼６１は周方向に複数枚を有している。圧縮機５３より吐出された圧縮空気の一部は、燃焼装置５４，タービン動翼５１，タービン静翼５０の冷却空気として用いられるようにすることができる。   The compressor 53 is supported inside the compressor casing 59 by a rotation shaft at the center (concentric with the rotation shaft 55 of the turbine section 52), a compressor blade 60 installed around the rotation shaft, and the compressor casing. The compressor vane 61 is provided. Usually, there are a plurality of compressor rotor blades 60 and compressor stationary blades 61 in the circumferential direction. A part of the compressed air discharged from the compressor 53 can be used as cooling air for the combustion device 54, the turbine rotor blade 51, and the turbine stationary blade 50.

燃焼装置５４にて発生した高温高圧の燃焼ガスＨは、タービン静翼５０を経てタービン動翼５１に噴射されてタービン部５２を駆動する。そして図示はしていないが、一般的には回転軸５５に結合されている発電機により発電するよう構成されている。   The high-temperature and high-pressure combustion gas H generated in the combustion device 54 is injected into the turbine rotor blade 51 through the turbine stationary blade 50 and drives the turbine section 52. Although not shown, it is generally configured to generate power by a generator coupled to the rotating shaft 55.

次に、圧縮機ケーシング５９の要部を図２に、また、圧縮機静翼６１の構造を図３に示す。円筒状の圧縮機ケーシング５９の内周側には、断面がＴ字型をなすレール状の溝１が回転軸５５と同芯をなすように周方向に設けられている。圧縮機静翼６１は、翼部３と断面がＴ字型のダブテイル部４から構成されている。この断面が丁字型のダブテイル部４が、圧縮機ケーシング５９の断面がＴ字型をなすレール状の溝１に嵌込まれ、複数枚の圧縮機静翼６１が圧縮機ケーシング５９に固定される。圧縮機静翼６１が圧縮機ケーシング５９に固定された状況を図４に示す。圧縮機ケーシングの断面がＴ字型をなすレール状の溝１は、圧縮機静翼６１の段数分だけ、軸方向に設置される（通常は１７段程度）。   Next, the principal part of the compressor casing 59 is shown in FIG. 2, and the structure of the compressor vane 61 is shown in FIG. On the inner peripheral side of the cylindrical compressor casing 59, a rail-like groove 1 having a T-shaped cross section is provided in the circumferential direction so as to be concentric with the rotary shaft 55. The compressor vane 61 includes a blade portion 3 and a dovetail portion 4 having a T-shaped cross section. The dovetail portion 4 having a cross-sectional shape is fitted into the rail-shaped groove 1 having a T-shaped cross section of the compressor casing 59, and a plurality of compressor vanes 61 are fixed to the compressor casing 59. . FIG. 4 shows a situation where the compressor vane 61 is fixed to the compressor casing 59. The rail-shaped groove 1 having a T-shaped cross section of the compressor casing is installed in the axial direction by the number of stages of the compressor vanes 61 (usually about 17 stages).

ここで、圧縮機５３は大気５７を圧縮空気５８にする役目を果たしており、圧縮空気５８は、圧縮機静翼６１の最後流段を通って吐出され、燃焼装置５４，タービン動翼５１，タービン静翼５０の冷却空気としても用いているが、圧縮機静翼６１の中間段においても、圧縮空気５８の一部を抽気して、タービン側やその他の冷却に用いている。この場合、図３に示すように静翼のダブテイル部４に圧縮空気５８を導く空気孔５が設けている。また、図２や図４に示すように、断面がＴ字をなすレール状の溝１の外周側に、圧縮空気５８が流入する抽気用溝２を設けている。この抽気用溝２は、断面が長方形状をしており、Ｔ字型をなすレール状の溝１と一体をなしている。これにより、圧縮空気５８の一部は、中間段（例えば５段）静翼のダブテイル部の空気孔５を介して圧縮機ケーシング側の抽気用溝２に流入する。圧縮機ケーシング５９には、圧縮機ケーシング側の抽気用溝２から外部へ圧縮空気５８を流す抽気孔６が設置されており、配管等（図示省略）を介してタービン側へ圧縮空気５８を抽気するように構成されている。   Here, the compressor 53 serves to turn the atmosphere 57 into compressed air 58, and the compressed air 58 is discharged through the last flow stage of the compressor stationary blade 61, and the combustion device 54, the turbine rotor blade 51, and the turbine Although it is also used as cooling air for the stationary blade 50, a part of the compressed air 58 is also extracted in the intermediate stage of the compressor stationary blade 61 and used for cooling the turbine side and other parts. In this case, as shown in FIG. 3, the air hole 5 which guides the compressed air 58 to the dovetail part 4 of the stationary blade is provided. Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the extraction groove 2 into which the compressed air 58 flows is provided on the outer peripheral side of the rail-shaped groove 1 having a T-shaped cross section. The extraction groove 2 has a rectangular cross section, and is integrated with a rail-shaped groove 1 having a T-shape. Thereby, a part of the compressed air 58 flows into the bleed groove 2 on the compressor casing side through the air hole 5 of the dovetail portion of the intermediate stage (for example, 5 stage) stationary blade. The compressor casing 59 is provided with an extraction hole 6 through which compressed air 58 flows from the extraction groove 2 on the compressor casing side to the outside, and the compressed air 58 is extracted to the turbine side via piping or the like (not shown). Is configured to do.

一般に、圧縮機静翼６１は、空気の流れの乱れや旋回失速等の影響により砺振される。特に、抽気を実施している中間段（例えば５段）では、圧縮空気５８の流入による砺振も加算されて、翼部３が激しく振動する場合がある。翼部３の振動を支えているのはダブテイル部４であり、長時間運用下では、ダブテイル部４や圧縮機ケーシング側のレール状の溝１に摩耗損傷が生じる場合がある。   In general, the compressor vane 61 is vibrated due to the influence of air flow disturbance, turning stall, and the like. In particular, in an intermediate stage (for example, five stages) in which bleeding is being performed, vibration due to the inflow of compressed air 58 is also added, and the wing part 3 may vibrate vigorously. It is the dovetail part 4 that supports the vibration of the wing part 3, and wear damage may occur in the dovetail part 4 and the rail-like groove 1 on the compressor casing side under long-time operation.

本発明では、圧縮機ケーシング側のレール状の溝１に摩耗損傷が進行した場合に、それを簡易的に修復できるようにしている。図面を用いてその構造を詳細に説明する。   In the present invention, when wear damage progresses in the rail-like groove 1 on the compressor casing side, it can be easily repaired. The structure will be described in detail with reference to the drawings.

図５に本発明の前提となる参考例に係わる圧縮機ケーシング５９の構造図を示す。ここでは、抽気用溝２が設けられていない段落について示している。当該段落の断面がＴ字型をなすレール状の溝１と同心をなし、オリジナルのレール状の溝１より径方向Ｒと軸方向幅寸法を拡大させた拡大レール状溝７を圧縮機ケーシング５９に形成（施工）している。そして、この圧縮機ケーシング側の拡大レール状溝７と外形寸法が同一をなし、拡大レール状溝７に嵌込まれるレール状リング８を図６のように製作する。レール状リング８の内周側には、当該段落の断面がＴ字型をなすレール状の溝１と同形の内周側溝９を施してある。また、レール状リング８には、圧縮機ケーシング側の拡大レール状溝７に係合する突起１０が設けられている。また、レール状リング８は、圧縮機ケーシング側の拡大レール状溝７に嵌込み易いように、周方向長さを短くするため、全周を分割して製作している。ここでは６分割させている。６個のレール状リング８を圧縮機ケーシング側の拡大レール状溝７に嵌込み、当該段落の圧縮機静翼６１のダブテイル部４をレール状リング８の内周側溝９に嵌込んで、圧縮機静翼６１を圧縮機ケーシングにより支持させる。 FIG. 5 shows a structural diagram of a compressor casing 59 according to a reference example as a premise of the present invention. Here, the paragraph in which the extraction groove 2 is not provided is shown. The section of the paragraph is concentric with the rail-shaped groove 1 having a T-shape, and an enlarged rail-shaped groove 7 having a radial direction R and an axial width dimension larger than those of the original rail-shaped groove 1 is provided with a compressor casing 59. It is formed (construction). Then, the rail-shaped ring 8 having the same outer dimensions as the enlarged rail-like groove 7 on the compressor casing side and fitted into the enlarged rail-like groove 7 is manufactured as shown in FIG. On the inner peripheral side of the rail-shaped ring 8, an inner peripheral side groove 9 having the same shape as the rail-shaped groove 1 having a T-shaped cross section is provided. Further, the rail-shaped ring 8 is provided with a protrusion 10 that engages with the enlarged rail-shaped groove 7 on the compressor casing side. Further, the rail-shaped ring 8 is manufactured by dividing the entire circumference so as to shorten the circumferential length so that the rail-shaped ring 8 can be easily fitted into the enlarged rail-shaped groove 7 on the compressor casing side. Here, it is divided into six. Six rail-like rings 8 are fitted into the enlarged rail-like groove 7 on the compressor casing side, and the dovetail portion 4 of the compressor vane 61 in the corresponding paragraph is fitted into the inner circumferential side groove 9 of the rail-like ring 8 for compression. The machine vane 61 is supported by the compressor casing.

この本発明の参考例によれば、圧縮機静翼６１と圧縮機ケーシング５９の位置関係は、オリジナルのレール状の溝１を用いた場合と同一であり、性能上の問題は生じない。また、レール状リング８の内周側溝９の位置を調整することにより翼位置の微調整が可能であり、チューニングを施すことが可能となる。 According to the reference example of the present invention, the positional relationship between the compressor vane 61 and the compressor casing 59 is the same as that when the original rail-shaped groove 1 is used, and there is no problem in performance. Further, by adjusting the position of the inner circumferential groove 9 of the rail-shaped ring 8, the blade position can be finely adjusted, and tuning can be performed.

そして、長時間使用により圧縮機ケーシング側の溝に著しい摩耗損傷が生じ、翼の抜け出しや隣接動翼との接触による翼折損の観点から継続使用不可の状況になった場合、従来であれば、圧縮機ケーシング５９本体の大規模な修復または交換が必要であったが、本発明の参考例によれば、レール状リング８のみを取外して、新品のレール状リングに交換すれば、簡単に修復することが可能となり、経済性の改善が図れる。なお、定期検査（定検）前に、レール状リング８を準備しておけば、定検期間を延長することなく交換可能であり、更なる経済性が図れる。従来の圧縮機ケーシング５９本体交換を鑑みた場合、定検期間や経済性の観点から、摩耗損傷が大きくても継続使用せざるを得ない場合も想定され、信頼性低下が懸念されるが、本発明の参考例によれば、レール状リング８の摩耗損傷部位のみを先行的に交換する対応が可能となり、プラントの信頼性向上も図れる。 And if the wear on the groove on the compressor casing side caused significant wear damage due to long-term use, and it became a situation where continuous use is not possible from the viewpoint of blade breakage due to contact with adjacent blades, A large-scale repair or replacement of the compressor casing 59 was necessary. However, according to the reference example of the present invention, if only the rail-shaped ring 8 is removed and replaced with a new rail-shaped ring, it is easily repaired. It is possible to improve economy. In addition, if the rail-like ring 8 is prepared before the regular inspection (regular inspection), it can be replaced without extending the regular inspection period, and further economic efficiency can be achieved. In view of replacement of the conventional compressor casing 59 main body, from the viewpoint of regular inspection period and economical efficiency, it is assumed that even if wear damage is large, it may be continually used, and there is a concern about a decrease in reliability. According to the reference example of the present invention, it is possible to replace only the wear damaged part of the rail-shaped ring 8 in advance, and the reliability of the plant can be improved.

また、圧縮機ケーシング５９（一般に炭素鋼）と圧縮機静翼６１（一般にステンレス鋼）では材質が異なり、嵌合部は異材の組合わせとなっているが、本発明の参考例では、レール状リング８を圧縮機静翼６１と同じステンレス鋼で製作し、嵌合部を同種材の組合わせとすることで、両者の摩耗量を大幅に低減することができる。更に、レール状リング８の材質は、自由に選択することができ、別途実施する摩耗試験等の結果から、圧縮機静翼と異材であっても耐摩耗性が保たれる材質も選定することも可能となる。また、圧縮機静翼６１の材質を変更した新たな圧縮機静翼を用いるようになっても、レール状リング８の材質を変えればよく、より柔軟な対応が可能となってプラントの運用性向上が図れる。 Further, the compressor casing 59 (typically carbon steel) different materials in the compressor stator blades 61 (typically stainless steel), but the mating portion has a combination of different materials, in a reference example of the present invention, rail-like By manufacturing the ring 8 from the same stainless steel as the compressor vane 61 and combining the fitting parts with the same kind of material, the wear amount of both can be greatly reduced. Furthermore, the material of the rail-shaped ring 8 can be freely selected, and a material that can maintain wear resistance even if it is made of a different material from the compressor vane is selected from the result of a separate wear test or the like. Is also possible. Further, even if a new compressor vane with a changed material of the compressor vane 61 is used, the material of the rail-shaped ring 8 may be changed, and a more flexible response is possible and the operability of the plant. Improvement can be achieved.

図７に本発明の第二の参考例に係わる圧縮機ケーシング５９の構造図を示す。ここでは、抽気用溝２のある段落について示している。基本的には第一の参考例と同じであるが、本参考例では、図８に示すようにレール状リング８の外周側から内周側溝９に達する貫通孔１１を設けてある。貫通孔１１は、レール状リング８の内周側溝９に圧縮機静翼６１を嵌込んだときに、図３に示した圧縮機静翼のダブテイル部４の空気孔５と同一位置になるよう設けてある。これにより圧縮空気５８を、レール状リング８の貫通孔１１を介して、抽気用溝２に流入させることができる。 FIG. 7 shows a structural diagram of a compressor casing 59 according to the second reference example of the present invention. Here, the paragraph with the bleed groove 2 is shown. Although basically the same as the first reference example , in this reference example , as shown in FIG. 8, a through hole 11 reaching the inner peripheral side groove 9 from the outer peripheral side of the rail-shaped ring 8 is provided. The through hole 11 is located at the same position as the air hole 5 of the dovetail portion 4 of the compressor vane shown in FIG. 3 when the compressor vane 61 is fitted into the inner circumferential groove 9 of the rail-shaped ring 8. It is provided. Accordingly, the compressed air 58 can be caused to flow into the extraction groove 2 through the through hole 11 of the rail-shaped ring 8.

図９に本発明の実施例に係わる圧縮機ケーシング５９の構造図を示す。本実施例も抽気用溝２のある段落についてのものである。圧縮機ケーシング５９側の拡大レール状溝７の形状は、第一及び第二の参考例と同一であるが、本実施例では図１０に示すように、拡大レール溝７に嵌るレール状リング８が上流側８Ａと下流側８Ｂに分割されている。上流側のレール状リング８Ａと下流側のレール状リング８Ｂの間に、静翼の断面がＴ字型のダブテイル部４が嵌る構造になっており、ダブテイル部４の空気孔５と抽気用溝２の間を遮るものが何もないので、空気孔５を介して流入した圧縮空気５８は、そのまま抽気用溝２まで導かれる。 It shows a structure diagram of a compressor casing 59 according to the actual施例of the present invention in FIG. This embodiment is also for the paragraph with the bleed groove 2. The shape of the enlarged rail-shaped groove 7 on the compressor casing 59 side is the same as that of the first and second reference examples , but in this embodiment, as shown in FIG. Is divided into an upstream side 8A and a downstream side 8B. Between the upstream rail-shaped ring 8A and the downstream rail-shaped ring 8B, a dovetail portion 4 having a T-shaped cross section of the stationary blade is fitted, and the air hole 5 and the extraction groove of the dovetail portion 4 Since there is nothing to block between the two, the compressed air 58 that has flowed in through the air holes 5 is guided to the extraction groove 2 as it is.

本実施例では、レール状リング８を上流側８Ａと下流側８Ｂに分割したことで、圧縮機ケーシング側の拡大レール状溝７には、レール状リング８の片側しか嵌込まれない構造となるため、固定ボルト１３（Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ）により固定する構造としている。また、これに対応して、レール状リング８には逃げ溝１２を設けている。本実施例のレール状リング８は、第一の実施例と同様に全周を６分割したリングとし、一つのリングを５本のボルトで固定している。レール状リング８の材質は、第一の実施例と同様に静翼と同じステンレス鋼としている。圧縮機ケーシングの材質は炭素鋼であり、レール状リングとの線膨張係数差から固定ボルトに過大応力が発生する可能性があることから構造解析実施による安全性を確認する。構造解析の結果を図１１に示す。これより、固定ボルト１３に発生する応力は、許容応力以下であることを確認できる。   In this embodiment, the rail-shaped ring 8 is divided into the upstream side 8A and the downstream side 8B, so that only one side of the rail-shaped ring 8 is fitted into the enlarged rail-shaped groove 7 on the compressor casing side. For this reason, the fixing bolt 13 (Cr-Mo-V) is used for fixing. Correspondingly, the rail-shaped ring 8 is provided with a relief groove 12. The rail-like ring 8 of the present embodiment is a ring with the entire circumference divided into six as in the first embodiment, and one ring is fixed with five bolts. The material of the rail-shaped ring 8 is the same stainless steel as that of the stationary blade as in the first embodiment. The material of the compressor casing is carbon steel, and it is possible to generate excessive stress on the fixing bolt due to the difference in coefficient of linear expansion from the rail ring. The result of the structural analysis is shown in FIG. Accordingly, it can be confirmed that the stress generated in the fixing bolt 13 is equal to or less than the allowable stress.

圧縮機ケーシング５９は、長時間使用により変形し、レール状リング８が嵌り難くなることが想定されるが、本実施例のように上流側８Ａと下流側８Ｂに分割することで、圧縮機ケーシング５９が経時変形してもレール状リング８が嵌め易く、作業性の改善が図れる。また、本実施例では、他の実施例のように静翼のダブテイル部４の空気孔とレール状リング８の貫通孔１１を合わせ加工する必要もなく、複数の静翼の組込み位置変更により孔位置ズレを考える必要もないので、組込みの自由度が広がり、結果として経済性の改善が図れる。   Although it is assumed that the compressor casing 59 is deformed by long-term use and the rail-like ring 8 is difficult to fit, the compressor casing 59 is divided into the upstream side 8A and the downstream side 8B as in this embodiment. Even if 59 is deformed with time, the rail-shaped ring 8 can be easily fitted, and workability can be improved. Further, in this embodiment, it is not necessary to process the air hole of the dovetail portion 4 of the stationary blade and the through hole 11 of the rail-shaped ring 8 as in the other embodiments, and the holes can be changed by changing the installation position of a plurality of stationary blades. Since there is no need to consider misalignment, the degree of freedom of incorporation is expanded, and as a result, economic efficiency can be improved.

本発明の各実施例によれば、たとえ圧縮機静翼の砺振により圧縮機ケーシング側の嵌合溝に著しい摩耗損傷が生じても、レール状リングを交換するだけでよく、圧縮機ケーシング本体の大規模な修理や交換を必要としないので、プラントの信頼性及び経済性を向上させることができる。   According to each embodiment of the present invention, even if significant wear damage occurs in the fitting groove on the compressor casing side due to the vibration of the compressor vane, it is only necessary to replace the rail-shaped ring. Therefore, it is possible to improve the reliability and economy of the plant.

本発明が適用されるガスタービンの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the gas turbine to which this invention is applied. 本発明が適用される圧縮機における圧縮機ケーシングの構造例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the compressor casing in the compressor with which this invention is applied. 本発明が適用される圧縮機に用いられる圧縮機静翼の構造の説明図である。It is explanatory drawing of the structure of the compressor stationary blade used for the compressor to which this invention is applied. 本発明が適用される圧縮機ケーシングと静翼の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the compressor casing to which this invention is applied, and a stationary blade. 本発明の第一の参考例を示す圧縮機ケーシングの一部断面図である。It is a partial cross section figure of the compressor casing which shows the 1st reference example of this invention. 本発明の第一の参考例を示す圧縮機ケーシングの一部立体図である。It is a partial three-dimensional view of the compressor casing which shows the 1st reference example of this invention. 本発明の第二の参考例を示す圧縮機ケーシングの一部断面図である。It is a partial cross section figure of the compressor casing which shows the 2nd reference example of this invention. 本発明の第二の参考例を示す圧縮機ケーシングの一部立体図である。It is a partial three-dimensional view of the compressor casing which shows the 2nd reference example of this invention. 本発明の実施例を示す圧縮機ケーシングの一部断面図である。It is a partial cross-sectional view of the compressor casing showing the actual施例of the present invention. 本発明の実施例を示す圧縮機ケーシングの一部立体図である。It is part perspective view of a compressor casing showing the actual施例of the present invention. 本発明の実施例を示す圧縮機ケーシングの説明図である。It is an explanatory view of the compressor casing showing the actual施例of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ レール状の溝
２ 抽気用溝
３ 翼部
４ ダブテイル部
５ 空気孔
６ 抽気孔
７ 拡大レール状溝
８ レール状リング
９ 内周側溝
１０ 突起
１１ 貫通孔
１２ 逃げ溝
１３ 固定ボルト
５０ タービン静翼
５１ タービン動翼
５２ タービン部
５３ 圧縮機
５４ 燃焼装置
５５ 回転軸
５６ タービンケーシング
５７ 大気
５８ 圧縮空気
５９ 圧縮機ケーシング
６０ 圧縮機動翼
６１ 圧縮機静翼 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rail-shaped groove | channel 2 Extraction groove | channel 3 Blade | wing part 4 Dovetail part 5 Air hole 6 Extraction hole 7 Expanded rail-shaped groove 8 Rail-shaped ring 9 Inner peripheral side groove | channel 10 Protrusion 11 Through-hole 12 Escape groove 13 Fixing bolt 50 Turbine stationary blade 51 Turbine blade 52 Turbine section 53 Compressor 54 Combustion device 55 Rotating shaft 56 Turbine casing 57 Air 58 Compressed air 59 Compressor casing 60 Compressor blade 61 Compressor stationary blade

Claims (2)

圧縮機ケーシングと、該圧縮機ケーシング内に設置された回転軸と、該回転軸の周囲に設置された圧縮機動翼と、前記圧縮機ケーシングに支持された圧縮機静翼を備え、
中間段において圧縮空気の一部を抽気するようにしたガスタービン圧縮機であって、
前記抽気を実施している中間段の圧縮機静翼のダブテイル部に、圧縮空気の一部を抽気する空気孔を設け、
前記圧縮機ケーシングに、前記ダブテイル部の空気孔から抽気された圧縮空気を流入させる抽気用溝を設け、
前記圧縮機ケーシングの内側に前記回転軸と同心をなすように周方向に設けられた断面がＴ字型のレール状の溝と、外側が前記レール状の溝に嵌合し、内側に前記圧縮機静翼のダブテイル部を嵌込むレール状の溝が前記回転軸と同心をなすように周方向に設けられたレール状リングとにより、前記圧縮機ケーシングによる前記抽気を実施している中間段の圧縮機静翼の支持構造を構成し、
前記レール状リングを、周方向に分割して構成し、
前記レール状リング及び前記圧縮機静翼の材質を同種材とし、
前記ダブテイル部の空気孔から抽気された圧縮空気が前記レール状リングの外周側に貫通して前記圧縮気ケーシングの抽気用溝に流入するように、前記レール状リングを、圧縮空気の流れから見て上流側と下流側に分離して構成したことを特徴とするガスタービン圧縮機。 A compressor casing, a rotating shaft installed in the compressor casing, a compressor moving blade installed around the rotating shaft, and a compressor vane supported by the compressor casing,
A gas turbine compressor configured to extract a part of compressed air in an intermediate stage,
An air hole for extracting a part of the compressed air is provided in the dovetail portion of the intermediate stage compressor stationary blade performing the extraction,
In the compressor casing, a bleed groove for allowing the compressed air extracted from the air hole of the dovetail portion to flow is provided,
The cross section provided in the circumferential direction so as to be concentric with the rotating shaft inside the compressor casing is fitted with a T-shaped rail-shaped groove and the outer side is fitted with the rail-shaped groove, and the compression is performed inside. A rail-shaped groove in which a rail-shaped groove into which the dovetail portion of the stationary blade is fitted is provided in the circumferential direction so as to be concentric with the rotating shaft . Configure the support structure of the compressor vane ,
The rail-shaped ring is configured by dividing in the circumferential direction,
The material of the rail-shaped ring and the compressor stationary blade is the same material,
The rail-like ring is viewed from the flow of compressed air so that the compressed air extracted from the air hole of the dovetail portion penetrates to the outer peripheral side of the rail-like ring and flows into the extraction groove of the compressed-air casing. A gas turbine compressor characterized in that the gas turbine compressor is separated into an upstream side and a downstream side . 請求項１において、前記上流側のレール状リングと下流側のレール状リングをボルトを介して前記圧縮機ケーシングに固定したことを特徴とするガスタービン圧縮機。 2. The gas turbine compressor according to claim 1 , wherein the upstream rail-shaped ring and the downstream rail-shaped ring are fixed to the compressor casing via bolts.
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