JPS6030431A - ガスタ−ビン燃焼器用シ−ル - Google Patents
ガスタ−ビン燃焼器用シ−ルInfo
- Publication number
- JPS6030431A JPS6030431A JP13773683A JP13773683A JPS6030431A JP S6030431 A JPS6030431 A JP S6030431A JP 13773683 A JP13773683 A JP 13773683A JP 13773683 A JP13773683 A JP 13773683A JP S6030431 A JPS6030431 A JP S6030431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- inlet nozzle
- turbine inlet
- transition piece
- turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガスタービン・トランジションピースと、タ
ービン入口ノズル間のシールに関する。
ービン入口ノズル間のシールに関する。
第１図はガスタービン燃焼器まわシの構成を示す概略図
である。ガスタービンのコンプレッサ一部１で圧縮され
た空気２は、タービンケーシング３内に流入し、トラン
ジションピース４のまわシを通過し、燃焼器外筒５と、
燃焼器ライナ６との間を流れ、燃焼器ライナ６のまわシ
に沿ってあけられた突気穴７から、燃焼器ライチロ内に
流入する。そして、燃料ノズル８よシ噴霧された燃料と
、点火プラグ９によ多発生した火花によって、燃焼反応
を行ない高温燃焼ガスとなシ、燃焼器ライナ６の希釈空
気穴ｌＯから流入した空気２と混シ合い、適度な温度に
、コントロールされた後に、トランジションピース４内
及びタービン入口ノズル１１を経てタービン１２に導ひ
かれる。
である。ガスタービンのコンプレッサ一部１で圧縮され
た空気２は、タービンケーシング３内に流入し、トラン
ジションピース４のまわシを通過し、燃焼器外筒５と、
燃焼器ライナ６との間を流れ、燃焼器ライナ６のまわシ
に沿ってあけられた突気穴７から、燃焼器ライチロ内に
流入する。そして、燃料ノズル８よシ噴霧された燃料と
、点火プラグ９によ多発生した火花によって、燃焼反応
を行ない高温燃焼ガスとなシ、燃焼器ライナ６の希釈空
気穴ｌＯから流入した空気２と混シ合い、適度な温度に
、コントロールされた後に、トランジションピース４内
及びタービン入口ノズル１１を経てタービン１２に導ひ
かれる。
第２図は、トランジションピース４と燃焼器入口ノズル
１１を軸方向１３に離して見た斜視図である。
１１を軸方向１３に離して見た斜視図である。
このように、トランジションピース４は、コンプレッサ
一部ｌの周囲に、複数本配列されておシ、リング状に配
列されたタービン入口ノズル１１のセグメントと接合し
ている。
一部ｌの周囲に、複数本配列されておシ、リング状に配
列されたタービン入口ノズル１１のセグメントと接合し
ている。
第３図は、このトランジションピース４と、タービン入
口ノズル１１との接合断面を示す。
口ノズル１１との接合断面を示す。
トランジションピース４及びタービン入口ノズル１１は
、運転中は、高温燃焼ガス１６の通過に伴いどちらも非
常に高温となり、第２図に示す軸方向１３、半径方向１
５、及び周方向１４に熱伸びが生じる。したがって、第
３図のように、トランジションピース４の本体部と、タ
ービン入口ノズル１１との間にはギャップが設けてあり
、熱伸びによる干渉を防いでいる。ところが、トランジ
ションピース４の周囲には、コンプレッサ一部で圧縮さ
れた空気２が流れ、トランジションピース内は、高温燃
焼ガス１Ｇが流れておシ、空気２の方が燃焼ガス１６よ
り圧力が高いため、トランジションピース４とタービン
入口ノズル１１との間のギャップから大量の墾気２が、
燃焼ガス１６に混ってタービン部に流入し、タービンの
熱効率が低下することになる。そこで、図中に示すよう
なシール１７が、必要となる。このシール１７は、ター
ビン入口ノズルに溝を切り、その中に、シール１７の片
側をさし込み、もう片側をトランジションピース４に設
けた凸部の上を、アーチ状にはわせて、空気２の漏れ防
止及び、シールのサポートを行なっている。このＩｊ’
？ ｆＧＶ＋とシール及び、凸部とシールのアーチの間
には、若干の間隙をもち、トランジションピース４とタ
ービン入口ノズル１１が熱伸びや燃焼振動によって、軸
方向１３、半径方向１．５及び、周方向１４に動いても
、強い拘束は生じない構造となっている。ところが、近
年、ガスタービンの熱効率向上のため、タービン入口燃
焼ガス温度の上昇が図られてきた結果、必然的に、運転
中のタービン入口ノズル１１の温度が高くなシ、それに
伴い、タービン入口ノズルの熱伸びも増大した。そこで
、タービン入口ノズル１１の周方向１４及び、半径方向
１５の熱伸びを自由に逃がすために、第２図に示すよう
に、タービン入口ノズル１１を複数個に分割したセグメ
ント構造が一層進み、セグメント数が増大してきた。
、運転中は、高温燃焼ガス１６の通過に伴いどちらも非
常に高温となり、第２図に示す軸方向１３、半径方向１
５、及び周方向１４に熱伸びが生じる。したがって、第
３図のように、トランジションピース４の本体部と、タ
ービン入口ノズル１１との間にはギャップが設けてあり
、熱伸びによる干渉を防いでいる。ところが、トランジ
ションピース４の周囲には、コンプレッサ一部で圧縮さ
れた空気２が流れ、トランジションピース内は、高温燃
焼ガス１Ｇが流れておシ、空気２の方が燃焼ガス１６よ
り圧力が高いため、トランジションピース４とタービン
入口ノズル１１との間のギャップから大量の墾気２が、
燃焼ガス１６に混ってタービン部に流入し、タービンの
熱効率が低下することになる。そこで、図中に示すよう
なシール１７が、必要となる。このシール１７は、ター
ビン入口ノズルに溝を切り、その中に、シール１７の片
側をさし込み、もう片側をトランジションピース４に設
けた凸部の上を、アーチ状にはわせて、空気２の漏れ防
止及び、シールのサポートを行なっている。このＩｊ’
？ ｆＧＶ＋とシール及び、凸部とシールのアーチの間
には、若干の間隙をもち、トランジションピース４とタ
ービン入口ノズル１１が熱伸びや燃焼振動によって、軸
方向１３、半径方向１．５及び、周方向１４に動いても
、強い拘束は生じない構造となっている。ところが、近
年、ガスタービンの熱効率向上のため、タービン入口燃
焼ガス温度の上昇が図られてきた結果、必然的に、運転
中のタービン入口ノズル１１の温度が高くなシ、それに
伴い、タービン入口ノズルの熱伸びも増大した。そこで
、タービン入口ノズル１１の周方向１４及び、半径方向
１５の熱伸びを自由に逃がすために、第２図に示すよう
に、タービン入口ノズル１１を複数個に分割したセグメ
ント構造が一層進み、セグメント数が増大してきた。
そして第４図に示すように、現在では、トランジション
ピース４が１本当り接合する、タービン入口ノズル１１
セグメント数は、２個程度にまでなっている。第５図は
、ガスタービン運転前、トランジションピース側からタ
ービン入口ノズルｌｌ側を見たものである。シール１７
は、タービン入口ノズル１１の溝の中ンこ、拘束を受け
ずに納まつていることを示す。第６図は、ガスタービン
運転中に見たものである。燃か゛６ガスに直接さらされ
るクービン入口ノズル１１Ｖｒｃは、周方向１４と、半
径方向１５に熱伸びが生じる。しかし、直接には、燃焼
ガスにさらされることはなく、また、周囲をｂ１シれる
コンプレッサーから吐出された比較的温度の低い空気の
当るシール１７は、それほど熱伸びが生じない。そこで
、熱伸びによシ径の大きくなったタービン入口ノズル１
１のシール溝と、それほど変化のないシール１７の径と
が第６図中のタービン入口ノズルの接合部、つまり、シ
ール中央部では、シール１７の外周部が、タービン入口
ノズル１１のシール溝外周１７ａに接触し、また、シー
ル１７の両ｙ１°１４では、シール１７がタービン入口
ノズル１１のシール溝内周１７ｂＫ接触し、極端な場合
、シール１７を曲げる力として作用することになる。こ
れが、起動・停止毎に起こり１ シール１７がタービン
入口ノズル１１の溝に接触したままで、燃焼振動などに
より、トランジションピース４が振動して第７図に示す
、シール１７のクラック１８や、摩耗１９が発生する。
ピース４が１本当り接合する、タービン入口ノズル１１
セグメント数は、２個程度にまでなっている。第５図は
、ガスタービン運転前、トランジションピース側からタ
ービン入口ノズルｌｌ側を見たものである。シール１７
は、タービン入口ノズル１１の溝の中ンこ、拘束を受け
ずに納まつていることを示す。第６図は、ガスタービン
運転中に見たものである。燃か゛６ガスに直接さらされ
るクービン入口ノズル１１Ｖｒｃは、周方向１４と、半
径方向１５に熱伸びが生じる。しかし、直接には、燃焼
ガスにさらされることはなく、また、周囲をｂ１シれる
コンプレッサーから吐出された比較的温度の低い空気の
当るシール１７は、それほど熱伸びが生じない。そこで
、熱伸びによシ径の大きくなったタービン入口ノズル１
１のシール溝と、それほど変化のないシール１７の径と
が第６図中のタービン入口ノズルの接合部、つまり、シ
ール中央部では、シール１７の外周部が、タービン入口
ノズル１１のシール溝外周１７ａに接触し、また、シー
ル１７の両ｙ１°１４では、シール１７がタービン入口
ノズル１１のシール溝内周１７ｂＫ接触し、極端な場合
、シール１７を曲げる力として作用することになる。こ
れが、起動・停止毎に起こり１ シール１７がタービン
入口ノズル１１の溝に接触したままで、燃焼振動などに
より、トランジションピース４が振動して第７図に示す
、シール１７のクラック１８や、摩耗１９が発生する。
このクランク１８や産粍１９があまシ激しくなると、シ
ールとしての機能が低下し、大量の空気が燃焼ガス内に
流入し、タービンの熱効率低下の原因となる。
ールとしての機能が低下し、大量の空気が燃焼ガス内に
流入し、タービンの熱効率低下の原因となる。
本発明の目的は、シールのクラックや摩耗を軽減踵シー
ルがプールとしての役目を長時ｍＪにわたシ維持できる
ようにするにある。
ルがプールとしての役目を長時ｍＪにわたシ維持できる
ようにするにある。
本発明の要点は、タービン運転開始によって発生ずるタ
ービン入口ノズルの周方向、半径方向への熱伸びにシー
ルが追従できるように、シールを長手方向に切断し、分
割構造どじ、その切断部からの窒気漏れを防止するだめ
、その部分を重なυ合う構造とするにある。
ービン入口ノズルの周方向、半径方向への熱伸びにシー
ルが追従できるように、シールを長手方向に切断し、分
割構造どじ、その切断部からの窒気漏れを防止するだめ
、その部分を重なυ合う構造とするにある。
第８図に、本発明の実施例を示す。シールは、タービン
入口ノズル側よシトランジションピース４の出口部を見
て、左側シール２０と右側シール２１とから成る。７−
歩は、図中の上側と下τＩＩＩの両方にあるが構造も機
能も全く同じなので、説すＪは上側シールについてのみ
行なう。
入口ノズル側よシトランジションピース４の出口部を見
て、左側シール２０と右側シール２１とから成る。７−
歩は、図中の上側と下τＩＩＩの両方にあるが構造も機
能も全く同じなので、説すＪは上側シールについてのみ
行なう。
第９図はガスタービン運転前、トランジションピース側
からタービン入口ノズル１１側を見たものである。ター
ビン入口ノズルの接合部でシール２０とシール２１は皿
なって、拘束を受けずに納まっている。第１０図は、ガ
スタービン運転中に見たものである。燃焼ガスに直接さ
らされるタービン入口ノズル１１には、周方向１４と、
半径方向１５に熱伸びが生じる。しかし、タービン入口
ノズル１１が周方向１４に伸びても、シール２０とシー
ル２１の重なシ合った部分がスライドすることによジ空
気が漏れることはなく、また、タービン入口ノズル１１
が半径内向１５に伸び、タービン入口ノズル１１のシー
ル溝の径が大きくなっても、シール２０とシール２１は
分割構造となっておＪ１本のシール長が短いため、従来
のシール溝幅とシール溝径、シール径が、たとえ、同じ
であっても、シールがシール溝の内周１７ｂと外周１７
ａに同時に接することはなく、シールに強い接触力は生
じない。その結果、前述したような、シールのクラック
１８や摩耗１９を防止できる。
からタービン入口ノズル１１側を見たものである。ター
ビン入口ノズルの接合部でシール２０とシール２１は皿
なって、拘束を受けずに納まっている。第１０図は、ガ
スタービン運転中に見たものである。燃焼ガスに直接さ
らされるタービン入口ノズル１１には、周方向１４と、
半径方向１５に熱伸びが生じる。しかし、タービン入口
ノズル１１が周方向１４に伸びても、シール２０とシー
ル２１の重なシ合った部分がスライドすることによジ空
気が漏れることはなく、また、タービン入口ノズル１１
が半径内向１５に伸び、タービン入口ノズル１１のシー
ル溝の径が大きくなっても、シール２０とシール２１は
分割構造となっておＪ１本のシール長が短いため、従来
のシール溝幅とシール溝径、シール径が、たとえ、同じ
であっても、シールがシール溝の内周１７ｂと外周１７
ａに同時に接することはなく、シールに強い接触力は生
じない。その結果、前述したような、シールのクラック
１８や摩耗１９を防止できる。
本発明によれば、シールのクラックや摩耗を防止し、シ
ールの寿命増大を図ることができる。
ールの寿命増大を図ることができる。
第１図はガスタービンの燃焼器まわりの断面図、第２図
はトランジションピースとタービン入口ノズルを軸方向
に離して見た斜視図、第３図はトランジションピースと
タービン入口ノズルとの接合断面図、第４図はトランジ
ションピースとタービン入口ノズルの正面図、第５図は
運転前のタービン入口ノズルと従来のシールの正面図、
第６図は運転中のタービン入口ノズルと従来のシールの
正面図、第７図は従来シールの損傷状況を示す斜視図、
第８図は本ヴ６明のシールの斜視図、第９図は運転前の
タービン入口ノズルと本発す」の７−ルの正面図、第１
０図は運転中のタービン入口ノズルと本発明のシールの
正面図である。 １１・・・タービン入口ノズル、２０．２１・・・シー
ル。 茶 ｌ 目 ／？ ノ 第 ２ 日 第 ３ 囚 第 ４ 目 ／７ 第 ５ ｚ ノｌ 第 ６ 。 ／、ｄ 第 ７ 区 第 ８ 口
はトランジションピースとタービン入口ノズルを軸方向
に離して見た斜視図、第３図はトランジションピースと
タービン入口ノズルとの接合断面図、第４図はトランジ
ションピースとタービン入口ノズルの正面図、第５図は
運転前のタービン入口ノズルと従来のシールの正面図、
第６図は運転中のタービン入口ノズルと従来のシールの
正面図、第７図は従来シールの損傷状況を示す斜視図、
第８図は本ヴ６明のシールの斜視図、第９図は運転前の
タービン入口ノズルと本発す」の７−ルの正面図、第１
０図は運転中のタービン入口ノズルと本発明のシールの
正面図である。 １１・・・タービン入口ノズル、２０．２１・・・シー
ル。 茶 ｌ 目 ／？ ノ 第 ２ 日 第 ３ 囚 第 ４ 目 ／７ 第 ５ ｚ ノｌ 第 ６ 。 ／、ｄ 第 ７ 区 第 ８ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃焼器のトランジションピースとタービン入口ノズ
ルとの間のシールを周方向に分割したことを特徴とする
ガスタービン燃焼器用シール。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記分割した部分
の１部が重なシ合う構造としたことを特徴とするガスタ
ービン燃焼器用シール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13773683A JPS6030431A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | ガスタ−ビン燃焼器用シ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13773683A JPS6030431A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | ガスタ−ビン燃焼器用シ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030431A true JPS6030431A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15205623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13773683A Pending JPS6030431A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | ガスタ−ビン燃焼器用シ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030431A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997026485A1 (fr) * | 1996-01-17 | 1997-07-24 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Unite a joints elastiques de chambre de combustion |
| JP2003083088A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃焼器ライナのシール構造 |
| GB2471185A (en) * | 2009-06-17 | 2010-12-22 | Gen Electric | Prechorded turbine nozzle |
| WO2016036382A1 (en) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | A transition-to-turbine seal assembly |
| JP2016540916A (ja) * | 2013-10-15 | 2016-12-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | ガスタービンエンジン内の隣接する移行ダクトの出口部分の間の間隙用のシールアセンブリ |
| EP3533972A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-04 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine combustor and transition piece assembly |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13773683A patent/JPS6030431A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997026485A1 (fr) * | 1996-01-17 | 1997-07-24 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Unite a joints elastiques de chambre de combustion |
| US5987879A (en) * | 1996-01-17 | 1999-11-23 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Spring seal device for combustor |
| JP2003083088A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃焼器ライナのシール構造 |
| GB2471185A (en) * | 2009-06-17 | 2010-12-22 | Gen Electric | Prechorded turbine nozzle |
| US8328511B2 (en) | 2009-06-17 | 2012-12-11 | General Electric Company | Prechorded turbine nozzle |
| GB2471185B (en) * | 2009-06-17 | 2016-02-03 | Gen Electric | Prechorded turbine nozzle |
| JP2016540916A (ja) * | 2013-10-15 | 2016-12-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | ガスタービンエンジン内の隣接する移行ダクトの出口部分の間の間隙用のシールアセンブリ |
| WO2016036382A1 (en) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | A transition-to-turbine seal assembly |
| CN106605041A (zh) * | 2014-09-05 | 2017-04-26 | 西门子公司 | 过渡件‑到‑涡轮机密封组件 |
| JP2017530292A (ja) * | 2014-09-05 | 2017-10-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | トランジション−タービンシールアセンブリ |
| EP3533972A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-04 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine combustor and transition piece assembly |
| US11391168B2 (en) | 2018-02-28 | 2022-07-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combustor and transition piece assembly |
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