WO2017090221A1 - トランジション構造 - Google Patents

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WO2017090221A1
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turbine
duct
adapter
nozzle
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晃司 寺内
匡史 松本
克洋 横治
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川崎重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transition structure between a combustor and a turbine in a gas turbine.
  • Patent Document 1 discloses a transition structure as shown in FIG.
  • the transition piece 100 includes a duct 101 having a circular inlet and an arc outlet, and an outer flange 102 and an inner flange 103 protruding from the downstream end of the duct 101.
  • the outer flange 102 is fixed to the turbine 110 by unillustrated bolts.
  • the duct 101 of the transition piece 100 is surrounded by a piece cover 130.
  • the piece cover 130 is provided with a boss 131 for fixing to the duct 101.
  • the boss 131 is fixed to a lug (not shown) provided in the duct 101 by a bolt (not shown).
  • the piece cover 130 is fixed to the duct 101 by bolts, and the transition piece 100 is fixed to the turbine 110 by other bolts.
  • the number of bolts is large, and the assembly work takes a lot of time.
  • an object of the present invention is to provide a transition structure that can simplify the assembly work.
  • a transition structure of the present invention is a transition structure between a combustor and a turbine in a gas turbine, and includes a transition piece including a duct and a flange protruding from a downstream end of the duct, and the duct.
  • the piece cover includes a boss fixed to the turbine with a bolt in a state where the flange is sandwiched between the piece cover and the turbine.
  • the boss may contact the turbine beyond the flange. According to this configuration, the height of the flange of the transition piece can be lowered to the extent that it does not reach the bolt, and the flange can be reduced in size. And since a flange is covered with a boss
  • the turbine includes a turbine nozzle having a nozzle flange, a nozzle support that supports the nozzle flange, and is interposed between the nozzle flange and the flange of the transition piece so as to be in surface contact with the nozzle support and the boss. And a ring-shaped adapter centered on the axis of the turbine, which are interposed between and in surface contact with each other. According to this configuration, high sealing performance can be obtained on both sides of the adapter.
  • the bolt may penetrate the nozzle support and the adapter. According to this configuration, the axial force of the bolt can be applied between the adapter and the flange and boss of the transition piece, and between the adapter and the nozzle flange and the nozzle support, and higher sealing performance is obtained on both sides of the adapter. be able to.
  • the flange of the transition piece is positioned upstream from the arcuate outlet of the duct, and the adapter is opposed to an arc wall located on the outer diameter side or inner diameter side of the arcuate outlet of the duct. And the said adapter may be provided with the cooling hole which penetrates the said adapter to radial direction. According to this configuration, the duct can be cooled even on the downstream side of the flange of the transition piece by using the compressed air discharged from the compressor.
  • the flange of the transition piece is at least one of an outer flange protruding from the downstream end of the duct to the outer diameter side of the arc-shaped outlet and an inner flange protruding from the downstream end of the duct to the inner diameter side of the arc-shaped outlet. It may be.
  • the assembly work of the transition structure can be simplified.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. It is a perspective view of a transition piece. It is a perspective view of a piece cover. It is sectional drawing of the transition structure of a modification. It is sectional drawing of the conventional transition structure.
  • FIG 1 and 2 show a transition structure between a combustor (not shown) and a turbine 7 in a gas turbine according to an embodiment of the present invention.
  • compressed air is discharged from the compressor into a convection chamber provided between the compressor (not shown) and the turbine 7.
  • a plurality of combustors are provided around the compressor so as to protrude from the convection chamber.
  • the transition structure is provided between each combustor and the turbine 7. In other words, the number of transition structures is the same as the number of combustors.
  • the turbine 7 includes a plurality of turbine nozzles that form an annular gas passage 71.
  • FIG. 2 only the first stage turbine nozzle 70 arranged on the most upstream side among the plurality of stages of turbine nozzles is depicted.
  • Each transition structure includes a transition piece 1 that connects the corresponding combustor and the first stage turbine nozzle 70. More specifically, the transition piece 1 includes a duct 2 that communicates the exhaust port of the combustor and the gas flow path 71 of the turbine 7.
  • the duct 2 of the transition piece 1 is surrounded by a piece cover 5, and the combustor is surrounded by a combustor cover.
  • An air passage 50 is formed between the duct 2 and the piece cover 5 of the transition piece 1 and between the combustor and the combustor cover (not shown).
  • the piece cover 5 is provided with a large number of holes (only three as a representative in FIGS. 1 and 4) for introducing the compressed gas into the air passage 50 and cooling the duct 2 by impingement cooling.
  • Compressed air discharged into the convection chamber described above is introduced into the air passage 50 from a number of holes provided in the piece cover and flows to the air intake port of the combustor. Compressed air is taken into the combustor from the air intake, and after being mixed with fuel in the combustor, the air-fuel mixture is combusted to generate combustion gas. Combustion gas flows from the outlet of the combustor to the gas flow path 71 of the turbine 7 through the duct 2 of the transition piece 1.
  • the turbine 7 has an outer nozzle support 83 and an outer adapter 84 outside the first stage turbine nozzle 70, and has an inner nozzle support 93 and an inner adapter 94 inside the turbine nozzle 70.
  • the first-stage turbine nozzle 70 of the turbine 7 includes an outer shroud 81 and an inner shroud 91 that are spaced apart from each other with the gas flow path 71 interposed therebetween.
  • the turbine nozzle 70 is divided into a plurality of segments arranged in the circumferential direction, and the outer shroud 81 and the inner shroud 91 are connected by struts (not shown) in each segment.
  • a nozzle flange 82 extending outward in the radial direction is provided at the front end of the outer shroud 81.
  • the outer nozzle support 83 is in surface contact with the nozzle flange 82 from behind and supports the nozzle flange 82.
  • the outer adapter 84 is a ring-shaped member that is disposed in front of the nozzle flange 82 and the outer nozzle support 83 and that is centered on the axis of the turbine 7, and is in surface contact with the nozzle flange 82 and the outer nozzle support 83.
  • a nozzle flange 92 that extends radially inward is provided at the front end of the inner shroud 91.
  • the inner nozzle support 93 is in surface contact with the nozzle flange 92 from behind, and supports the nozzle flange 92.
  • the inner adapter 94 is a ring-shaped member that is disposed in front of the nozzle flange 92 and the inner nozzle support 93 and that is centered on the axis of the turbine 7, and is in surface contact with the nozzle flange 92 and the inner nozzle support 93. .
  • one transition structure will be described as a representative.
  • one of the turbine 7 in the axial direction (upstream side of the flow of combustion gas) is referred to as the front, and the other (downstream side of the flow of combustion gas) is referred to as the rear.
  • the duct 2 of the transition piece 1 has a circular inlet 2A at the upstream end 21 and an arc-shaped outlet 2B at the downstream end 22.
  • the duct 2 is provided with an outer flange 3 projecting from the downstream end 22 to the outer diameter side of the arcuate outlet 2B, and an inner flange 4 projecting from the downstream end 22 to the inner diameter side of the arcuate outlet 2B.
  • the outer arc wall 23 located on the outer diameter side of the arc-shaped outlet 2 ⁇ / b> B in the duct 2 constitutes a wall surface continuous with the outer shroud 81 of the first stage turbine nozzle 70.
  • the inner circular arc wall 24 located on the inner diameter side of the circular arc outlet 2 ⁇ / b> B constitutes a wall surface continuous with the inner shroud 91 of the turbine nozzle 70.
  • the outer adapter 84 described above is interposed between the outer flange 3 and the nozzle flange 82, and is also in surface contact with the outer flange 3.
  • the inner adapter 94 described above is interposed between the inner flange 4 and the nozzle flange 92 and is also in surface contact with the inner flange 4.
  • a groove 34 is provided at the root portion along the outer arc wall 23 of the duct 2, while the front surface of the outer adapter 84 has an annular shape that fits into the groove 34 at the inner peripheral edge.
  • Projection 85 is provided.
  • the rear surface of the inner flange 4 is provided with a groove 44 along the inner arc wall 24 of the duct 2 at the root portion, while the front surface of the inner adapter 94 is fitted into the groove 44 at the outer peripheral edge.
  • An annular protrusion 95 is provided to be stuck.
  • the outer flange 3 and the inner flange 4 are located upstream of the arcuate outlet 2B. For this reason, the inner peripheral surface of the outer adapter 84 faces the outer arc wall 23 of the duct 2, and the outer peripheral surface of the inner adapter 94 faces the inner arc wall 24 of the duct 2.
  • the outer flange 3 has a rim 31 along the outer arc wall 23 of the duct 2 and a lug 32 that further protrudes from the center of the rim 31.
  • a positioning hole 33 is provided at the center of the lug 32.
  • a positioning pin 61 is inserted into the positioning hole 33, and the relative position of the outer flange 3 with respect to the outer adapter 84 is determined by the positioning pin 61.
  • the inner flange 4 has a rim 41 along the inner arc wall 24 of the duct 2 and a lug 42 that further protrudes from the center of the rim 41.
  • a positioning hole 43 is provided in the center of the lug 42.
  • a positioning pin 62 is inserted into the positioning hole 43, and the relative position of the inner flange 4 with respect to the inner adapter 94 is determined by the positioning pin 62.
  • the piece cover 5 is provided with an outer boss 51 protruding toward the outer diameter side of the arc-shaped outlet 2B of the duct 2 and an inner boss 53 protruding toward the inner diameter side of the arc-shaped outlet 2B at the center of the rear end.
  • the outer boss 51 sandwiches the outer flange 3 of the transition piece 1 with the turbine 7, and the inner boss 53 sandwiches the inner flange 4 of the transition piece 1 with the turbine 7.
  • the outer boss 51 has a substantially L-shaped cross section so as to cover the front surface and the front end surface of the lug 32 of the outer flange 3, and the inner boss 53 is formed by the inner flange.
  • the lug 42 has a substantially L-shaped cross section so as to cover the front surface and the front end surface of the lug 42.
  • the outer boss 51 has the same width as the lug 32 of the outer flange 3 and is in contact with the outer adapter 84 beyond the lug 32.
  • the outer adapter 84 is interposed between the outer boss 51 and the outer nozzle support 83 and is also in surface contact with the outer boss 51.
  • the inner boss 53 has the same width as the lug 42 of the inner flange 4 and is in contact with the inner adapter 94 beyond the lug 42.
  • the inner adapter 94 is interposed between the inner boss 53 and the inner nozzle support 93 and is also in surface contact with the inner boss 53.
  • the outer boss 51 is provided with three screw holes 52. However, the number of screw holes 52 may be one or two.
  • a bolt B is threaded into the screw hole 52 through the outer nozzle support 83 and the outer adapter 84 from behind. In other words, the piece cover 5 is fixed to the turbine 7 by the bolts B with the outer flange 3 sandwiched between the piece cover 5 and the turbine 7.
  • the inner boss 53 is provided with three screw holes 54.
  • the number of screw holes 54 may be one or two.
  • Bolts B are threaded into the screw holes 54 through the inner nozzle support 93 and the inner adapter 94 from the rear.
  • the piece cover 5 is fixed to the turbine 7 by the bolts B with the inner flange 4 being sandwiched between the piece cover 5 and the turbine 7.
  • the outer adapter 84 is provided with a cooling hole 86 that penetrates the outer adapter 84 in the radial direction. That is, the cooling hole 86 guides the compressed air, which is discharged into the convection chamber described above and lower in temperature than the combustion gas, to the outer arc wall 23 of the duct 2.
  • the transition piece 1 and the piece cover 5 are fixed to the turbine 7 by the common bolt B, so that the assembling work can be simplified.
  • the outer boss 51 and the inner boss 53 are in contact with the turbine 7 beyond the outer flange 3 and the inner flange 4, so that the height of the outer flange 3 and the inner flange 4 does not reach the bolt B.
  • the outer flange 3 and the inner flange 4 can be reduced in size.
  • the lug 32 of the outer flange 3 is covered with the outer boss 51 and the lug 42 of the inner flange 4 is covered with the inner boss 53, the compressed air discharged from the compressor into the convection chamber is the outer flange 3 and the inner flange 4. It is suppressed that it is sprayed. As a result, the cooling of the outer flange 3 and the inner flange 4 by the compressed air is suppressed, and the thermal stress generated at the root portion of the outer flange 3 and the inner flange 4 can be reduced.
  • the outer adapter 84 is in surface contact with the outer flange 3 and the outer boss 51 at the front, and the nozzle flange 82 and the outer nozzle support 83 at the rear, and the inner adapter 94 is in the front at the inner flange 4 and the inner boss 513. Since the nozzle flange 92 and the inner nozzle support 93 are in surface contact with each other at the rear, high sealing performance can be obtained on both sides of the outer adapter 84 and the inner adapter 94.
  • the bolt B passes through the outer nozzle support 83 and the outer adapter 84, the axial force of the bolt B is applied between the outer adapter 84 and the outer flange 3 and the outer boss 51, and between the outer adapter 84 and the nozzle flange 82 and the outer side. It can be made to act between the nozzle support 83 and a higher sealing performance can be obtained on both sides of the outer adapter 84.
  • the bolt B passes through the inner nozzle support 93 and the inner adapter 94, the axial force of the bolt B is applied between the inner adapter 94 and the inner flange 4 and the inner boss 53, and between the inner adapter 94 and the nozzle flange 92 and It can be made to act between the inner nozzle support 93 and a higher sealing performance can be obtained on both sides of the inner adapter 94.
  • the duct 2 is also connected to the downstream side of the outer flange 3 of the transition piece 1 using compressed air discharged from the compressor into the convection chamber. Can be cooled.
  • the turbine 7 may not include the outer adapter 84 and may protrude beyond the nozzle flange 82 so that the outer nozzle support 83 is in surface contact with the outer flange 3 and the outer boss 51.
  • the turbine 7 may not include the inner adapter 94 and may extend beyond the nozzle flange 92 so that the inner nozzle support 93 is in surface contact with the inner flange 4 and the inner boss 53.
  • the piece cover 5 is not necessarily provided with both the outer boss 51 and the inner boss 53, and only one of the outer boss 51 and the inner boss 53 may be provided. In other words, only one of the outer flange 3 and the inner flange 4 may be sandwiched between the boss and the turbine 7.
  • a screw hole is provided in the nozzle flange 92 of the inner shroud 91 of the turbine nozzle 70, and the bolt B passes through the inner boss 53 and the inner adapter 94 from the front. It may be screwed into the screw hole.
  • through holes are provided in the outer boss 51 and the inner boss 53 in place of the screw holes 52 and 54, and nuts that are screwed into the bolts B are arranged in front of the outer boss 51 and the inner boss 53. Good.
  • the cooling hole 86 may be provided in the inner adapter 94 so as to penetrate the inner adapter 94 in the radial direction.
  • the outer boss 51 and the inner boss 53 are not necessarily in contact with the turbine 7.
  • the lug 32 of the outer flange 3 may be enlarged, and the outer boss 51 may have a plate shape parallel to the lug 32.
  • the lug 42 of the inner flange 4 may be enlarged and the inner boss 53 may have a plate shape parallel to the lug 42.
  • the lugs 32 of the outer flange 3 are omitted, two outer bosses 51 are provided at both ends of the rear end of the piece cover 5, and both ends of the rim 31 are sandwiched between these outer bosses 51 and the turbine 7. Good.
  • the lugs 42 of the inner flange 4 are omitted, two inner bosses 53 are provided at both ends of the rear end of the piece cover 5, and both ends of the rim 41 are sandwiched between the inner boss 53 and the turbine 7. Also good.

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Abstract

ガスタービンにおける燃焼器とタービンの間のトランジション構造は、ダクトおよびダクトの下流端から突出するフランジを含むトランジションピースと、ダクトを囲繞するピースカバーと、を備え、ピースカバーは、タービンとの間にフランジを挟持した状態で、ボルトによりタービンに固定されるボスを含む。

Description

トランジション構造
　本発明は、ガスタービンにおける燃焼器とタービンの間のトランジション構造に関する。
　ガスタービンでは、燃焼器とタービンの間にトランジションピースが設けられている。例えば、特許文献１には、図６に示すようなトランジション構造が開示されている。
　図６に示すトランジション構造では、トランジションピース１００が、円形状入口および円弧状出口を有するダクト１０１と、ダクト１０１の下流端から突出する外側フランジ１０２および内側フランジ１０３を含む。外側フランジ１０２は、図略のボルトによってタービン１１０に固定されている。
　トランジションピース１００のダクト１０１は、ピースカバー１３０によって囲繞されている。ピースカバー１３０には、ダクト１０１との固定用のボス１３１が設けられている。このボス１３１は、図略のボルトによってダクト１０１に設けられたラグ（図示せず）に固定される。
特許第４１７４６１５号公報
　ところで、図６に示すトランジション構造では、ピースカバー１３０がダクト１０１にボルトにより固定され、トランジションピース１００が別のボルトによってタービン１１０に固定されている。このような構造では、ボルトの数が多く、組立作業に多くの時間がかかる。
　そこで、本発明は、組立作業を簡略化することができるトランジション構造を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明のトランジション構造は、ガスタービンにおける燃焼器とタービンの間のトランジション構造であって、ダクトおよび前記ダクトの下流端から突出するフランジを含むトランジションピースと、前記ダクトを囲繞するピースカバーと、を備え、前記ピースカバーは、前記タービンとの間に前記フランジを挟持した状態で、ボルトにより前記タービンに固定されるボスを含む、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、トランジションピースとピースカバーとが共通のボルトによってタービンに固定されるので、組立作業を簡略化することができる。
　前記ボスは、前記フランジを超えて前記タービンに当接してもよい。この構成によれば、トランジションピースのフランジの高さをボルトに到達しない程度に低くすることができ、フランジを小型化できる。しかも、フランジがボスに覆われるため、圧縮機から吐出される圧縮空気がフランジへ吹き付けられることが抑制される。その結果、圧縮空気によるフランジの冷却が抑制され、フランジの根本部分に発生する熱応力を低減することができる。
　前記タービンは、ノズルフランジを有するタービンノズルと、前記ノズルフランジを支持するノズルサポートと、前記ノズルフランジと前記トランジションピースのフランジとの間に介在してそれらと面接触するとともに前記ノズルサポートと前記ボスとの間に介在してそれらと面接触する、前記タービンの軸心を中心とするリング状のアダプタと、を含んでもよい。この構成によれば、アダプタの両側で高いシール性を得ることができる。
　前記ボルトは、前記ノズルサポートおよび前記アダプタを貫通していてもよい。この構成によれば、ボルトの軸力をアダプタとトランジションピースのフランジおよびボスとの間およびアダプタとノズルフランジおよびノズルサポートとの間に作用させることができ、アダプタの両側でさらに高いシール性を得ることができる。
　前記トランジションピースのフランジは、前記ダクトの円弧状出口よりも上流側に位置しており、前記アダプタは、前記ダクトにおける前記円弧状出口の外径側または内径側に位置する円弧壁と対向しており、前記アダプタには、当該アダプタを径方向に貫通する冷却穴が設けられていてもよい。この構成によれば、圧縮機から吐出される圧縮空気を用いて、トランジションピースのフランジより下流側でもダクトを冷却することができる。
　例えば、前記トランジションピースのフランジは、前記ダクトの下流端から前記円弧状出口の外径側に突出する外側フランジと前記ダクトの下流端から前記円弧状出口の内径側に突出する内側フランジの少なくとも一方であってもよい。
　本発明によれば、トランジション構造の組立作業を簡略化することができる。
本発明の一実施形態に係るトランジション構造の斜視図である。 図１のII－II線に沿った断面図である。 トランジションピースの斜視図である。 ピースカバーの斜視図である。 変形例のトランジション構造の断面図である。 従来のトランジション構造の断面図である。
　図１および図２に、本発明の一実施形態に係る、ガスタービンにおける燃焼器（図示せず）とタービン７の間のトランジション構造を示す。ガスタービンでは、圧縮機（図示せず）とタービン７の間に設けられた対流室内に圧縮機から圧縮空気が吐出される。圧縮機の周囲には、前記対流室から突出するように複数の燃焼器が設けられる。トランジション構造は、各燃焼器とタービン７との間に設けられる。換言すれば、トランジション構造の数は、燃焼器の数と同じである。
　タービン７は、環状のガス流路７１を形成する複数段のタービンノズルを含む。図２では、複数段のタービンノズルのうちの最も上流側に配置される一段目のタービンノズル７０のみを描いている。
　各トランジション構造は、対応する燃焼器と一段目のタービンノズル７０とを接続するトランジションピース１を含む。より詳しくは、トランジションピース１は、燃焼器の排出口とタービン７のガス流路７１とを連通するダクト２を含む。
　トランジションピース１のダクト２は、ピースカバー５によって囲繞されており、燃焼器は、燃焼器カバーによって囲繞されている。トランジションピース１のダクト２とピースカバー５との間および燃焼器と燃焼器カバー（図示せず）との間には、空気通路５０が形成されている。ピースカバー５には、空気通路５０に圧縮ガスを導入するとともにインピンジ冷却によってダクト２を冷却するための多数の穴（図１および図４では、代表として３つのみ作図）が設けられている。
　上述した対流室内に吐出された圧縮空気は、ピースカバーに設けられた多数の穴から空気通路５０へ導入され、燃焼器の空気取入口へと流れる。圧縮空気は、空気取入口から燃焼器の内部に取り入れられ、燃焼器内で燃料と混合された後にその混合気が燃焼されることによって燃焼ガスが生成される。燃焼ガスは、トランジションピース１のダクト２を通じて、燃焼器の排出口からタービン７のガス流路７１へと流れる。
　タービン７は、一段目のタービンノズル７０の外側に、外側ノズルサポート８３および外側アダプタ８４を有するとともに、タービンノズル７０の内側に、内側ノズルサポート９３および内側アダプタ９４を有している。
　タービン７の一段目のタービンノズル７０は、ガス流路７１を挟んで離間する外側シュラウド８１および内側シュラウド９１を含む。本実施形態では、タービンノズル７０が周方向に並ぶ複数のセグメントに分割されており、各セグメントにおいて外側シュラウド８１と内側シュラウド９１とが図略のストラットにより連結されている。
　外側シュラウド８１の前端には、径方向外側に広がるノズルフランジ８２が設けられている。外側ノズルサポート８３は、ノズルフランジ８２に後方から面接触しており、ノズルフランジ８２を支持している。外側アダプタ８４は、ノズルフランジ８２および外側ノズルサポート８３の前方に配置された、タービン７の軸心を中心とするリング状の部材であり、ノズルフランジ８２および外側ノズルサポート８３と面接触している。
　同様に、内側シュラウド９１の前端には、径方向内側に広がるノズルフランジ９２が設けられている。内側ノズルサポート９３は、ノズルフランジ９２に後方から面接触しており、ノズルフランジ９２を支持している。内側アダプタ９４は、ノズルフランジ９２および内側ノズルサポート９３の前方に配置された、タービン７の軸心を中心とするリング状の部材であり、ノズルフランジ９２および内側ノズルサポート９３と面接触している。
　以下、１つのトランジション構造を代表して説明する。以下では、説明の便宜上、タービン７の軸方向の一方（燃焼ガスの流れの上流側）を前方、他方（燃焼ガスの流れの下流側）を後方という。
　図１および図３に示すように、トランジションピース１のダクト２は、上流端２１に円形状入口２Ａを有し、下流端２２に円弧状出口２Ｂを有する。また、ダクト２には、下流端２２から円弧状出口２Ｂの外径側に突出する外側フランジ３と、下流端２２から円弧状出口２Ｂの内径側に突出する内側フランジ４が設けられている。
　図２に示すように、ダクト２における円弧状出口２Ｂの外径側に位置する外側円弧壁２３は、一段目のタービンノズル７０の外側シュラウド８１と連続した壁面を構成しており、ダクト２における円弧状出口２Ｂの内径側に位置する内側円弧壁２４は、タービンノズル７０の内側シュラウド９１と連続した壁面を構成している。
　上述した外側アダプタ８４は、外側フランジ３とノズルフランジ８２との間に介在しており、外側フランジ３とも面接触している。同様に、上述した内側アダプタ９４は、内側フランジ４とノズルフランジ９２との間に介在しており、内側フランジ４とも面接触している。
　外側フランジ３の後面には、根本部分に、ダクト２の外側円弧壁２３に沿う溝３４が設けられている一方、外側アダプタ８４の前面には、内周縁部に、溝３４に嵌まり込む環状の突起８５が設けられている。同様に、内側フランジ４の後面には、根本部分に、ダクト２の内側円弧壁２４に沿う溝４４が設けられている一方、内側アダプタ９４の前面には、外周縁部に、溝４４に嵌まり込む環状の突起９５が設けられている。
　外側フランジ３および内側フランジ４は、円弧状出口２Ｂよりも上流側に位置している。このため、外側アダプタ８４の内周面がダクト２の外側円弧壁２３と対向しているとともに、内側アダプタ９４の外周面がダクト２の内側円弧壁２４と対向している。
　より詳しくは、外側フランジ３は、ダクト２の外側円弧壁２３に沿うリム３１と、リム３１の中央からさらに突出するラグ３２を有している。ラグ３２の中央には、位置決め穴３３が設けられている。位置決め穴３３には位置決めピン６１が挿入されており、この位置決めピン６１によって外側フランジ３の外側アダプタ８４に対する相対位置が決定されている。
　同様に、内側フランジ４は、ダクト２の内側円弧壁２４に沿うリム４１と、リム４１の中央からさらに突出するラグ４２を有している。ラグ４２の中央には、位置決め穴４３が設けられている。位置決め穴４３には位置決めピン６２が挿入されており、この位置決めピン６２によって内側フランジ４の内側アダプタ９４に対する相対位置が決定されている。
　ピースカバー５には、後端の中央に、ダクト２の円弧状出口２Ｂの外径側に突出する外側ボス５１および円弧状出口２Ｂの内径側に突出する内側ボス５３が設けられている。外側ボス５１は、タービン７との間にトランジションピース１の外側フランジ３を挟持しており、内側ボス５３は、タービン７との間にトランジションピース１の内側フランジ４を挟持している。
　本実施形態では、図４に示すように、外側ボス５１が、外側フランジ３のラグ３２の前面および先端面を覆うように断面略Ｌ字状をなしているとともに、内側ボス５３が、内側フランジ４のラグ４２の前面および先端面を覆うように断面略Ｌ字状をなしている。
　具体的に、外側ボス５１は、外側フランジ３のラグ３２と同程度の幅を有し、ラグ３２を超えて外側アダプタ８４に当接している。換言すれば、外側アダプタ８４は、外側ボス５１と外側ノズルサポート８３との間に介在しており、外側ボス５１とも面接触している。
　同様に、内側ボス５３は、内側フランジ４のラグ４２と同程度の幅を有し、ラグ４２を超えて内側アダプタ９４に当接している。換言すれば、内側アダプタ９４は、内側ボス５３と内側ノズルサポート９３との間に介在しており、内側ボス５３とも面接触している。
　外側ボス５１には、３つのネジ穴５２が設けられている。ただし、ネジ穴５２の数は、１つでも２つでもよい。ネジ穴５２には、ボルトＢが後方から外側ノズルサポート８３および外側アダプタ８４を貫通して螺合している。換言すれば、ピースカバー５は、タービン７との間に外側フランジ３を挟持した状態でボルトＢによりタービン７に固定されている。
　同様に、内側ボス５３には、３つのネジ穴５４が設けられている。ただし、ネジ穴５４の数は、１つでも２つでもよい。ネジ穴５４には、ボルトＢが後方から内側ノズルサポート９３および内側アダプタ９４を貫通して螺合している。換言すれば、ピースカバー５は、タービン７との間に内側フランジ４を挟持した状態でボルトＢによりタービン７に固定されている。
　さらに、本実施形態では、外側アダプタ８４に、当該外側アダプタ８４を径方向に貫通する冷却穴８６が設けられている。つまり、冷却穴８６は、上述した対流室内に吐出された、燃焼ガスに比べて低温の圧縮空気を、ダクト２の外側円弧壁２３に導く。
　以上説明したように、本実施形態のトランジション構造では、トランジションピース１とピースカバー５とが共通のボルトＢによってタービン７に固定されるので、組立作業を簡略化することができる。
　また、本実施形態では、外側ボス５１および内側ボス５３が外側フランジ３および内側フランジ４を超えてタービン７に当接しているので、外側フランジ３および内側フランジ４の高さをボルトＢに到達しない程度に低くすることができ、外側フランジ３および内側フランジ４を小型化できる。しかも、外側フランジ３のラグ３２が外側ボス５１に覆われるとともに内側フランジ４のラグ４２が内側ボス５３に覆われるため、圧縮機から対流室内に吐出される圧縮空気が外側フランジ３および内側フランジ４へ吹き付けられることが抑制される。その結果、圧縮空気による外側フランジ３および内側フランジ４の冷却が抑制され、外側フランジ３および内側フランジ４の根本部分に発生する熱応力を低減することができる。
　さらに、本実施形態では、外側アダプタ８４が前方では外側フランジ３および外側ボス５１と、後方ではノズルフランジ８２と外側ノズルサポート８３と面接触し、内側アダプタ９４が前方では内側フランジ４および内側ボス５１３と、後方ではノズルフランジ９２と内側ノズルサポート９３と面接触しているので、外側アダプタ８４および内側アダプタ９４のそれぞれの両側で高いシール性を得ることができる。
　しかも、ボルトＢが外側ノズルサポート８３および外側アダプタ８４を貫通しているので、ボルトＢの軸力を外側アダプタ８４と外側フランジ３および外側ボス５１との間および外側アダプタ８４とノズルフランジ８２および外側ノズルサポート８３との間に作用させることができ、外側アダプタ８４の両側でさらに高いシール性を得ることができる。同様に、ボルトＢが内側ノズルサポート９３および内側アダプタ９４を貫通しているので、ボルトＢの軸力を内側アダプタ９４と内側フランジ４および内側ボス５３との間および内側アダプタ９４とノズルフランジ９２および内側ノズルサポート９３との間に作用させることができ、内側アダプタ９４の両側でさらに高いシール性を得ることができる。
　また、本実施形態では、外側アダプタ８４に冷却穴８６が設けられているので、圧縮機から対流室内に吐出される圧縮空気を用いて、トランジションピース１の外側フランジ３より下流側でもダクト２を冷却することができる。
　（変形例）
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、タービン７が外側アダプタ８４を含んでおらず、外側ノズルサポート８３が外側フランジ３および外側ボス５１と面接触するようにノズルフランジ８２を超えて張り出していてもよい。同様に、タービン７が内側アダプタ９４を含んでおらず、内側ノズルサポート９３が内側フランジ４および内側ボス５３と面接触するようにノズルフランジ９２を超えて張り出していてもよい。
　また、ピースカバー５には、必ずしも外側ボス５１と内側ボス５３の双方が設けられている必要はなく、外側ボス５１と内側ボス５３のどちらか一方のみが設けられていてもよい。換言すれば、外側フランジ３と内側フランジ４のどちらか一方のみがボスとタービン７とに挟持されていてもよい。
　例えば、ピースカバー５に内側ボス５３のみが設けられる場合は、タービンノズル７０の内側シュラウド９１のノズルフランジ９２にネジ穴が設けられ、ボルトＢが前方から内側ボス５３および内側アダプタ９４を貫通してネジ穴に螺合していてもよい。
　また、外側ボス５１および内側ボス５３に、ネジ穴５２，５４の代わりに貫通穴が設けられており、外側ボス５１および内側ボス５３の前方にボルトＢと螺合するナットが配置されていてもよい。
　また、冷却穴８６は、内側アダプタ９４を径方向に貫通するように内側アダプタ９４に設けられていてもよい。
　また、外側ボス５１および内側ボス５３は、必ずしもタービン７に当接している必要はない。例えば、図５に示すように、外側フランジ３のラグ３２が大きくされ、外側ボス５１がラグ３２と平行な板状であってもよい。同様に、内側フランジ４のラグ４２が大きくされ、内側ボス５３がラグ４２と平行な板状であってもよい。
　また、外側フランジ３のラグ３２を省略し、２つの外側ボス５１をピースカバー５の後端の両端部に設け、これらの外側ボス５１とタービン７とでリム３１の両端部を挟持してもよい。同様に、内側フランジ４のラグ４２を省略し、２つの内側ボス５３をピースカバー５の後端の両端部に設け、これらの内側ボス５３とタービン７とでリム４１の両端部を挟持してもよい。
　１　　トランジションピース
　２　　ダクト
　２Ｂ　円弧状出口
　２２　下流端
　２３　外側円弧壁
　２４　内側円弧壁
　３　　外側フランジ
　４　　内側フランジ
　５　　ピースカバー
　５１，５３　ボス
　５２，５４　ネジ穴
　７　　タービン
　７０　タービンノズル
　８２　ノズルフランジ
　８３　外側ノズルサポート
　８４　外側アダプタ
　８６　冷却穴
　９２　ノズルフランジ
　９３　内側ノズルサポート
　９４　内側アダプタ
　Ｂ　　ボルト

Claims (6)

  1. 　ガスタービンにおける燃焼器とタービンの間のトランジション構造であって、
    　ダクトおよび前記ダクトの下流端から突出するフランジを含むトランジションピースと、
    　前記ダクトを囲繞するピースカバーと、を備え、
    　前記ピースカバーは、前記タービンとの間に前記フランジを挟持した状態で、ボルトにより前記タービンに固定されるボスを含む、トランジション構造。
  2. 　前記ボスは、前記フランジを超えて前記タービンに当接する、請求項１に記載のトランジション構造。
  3. 　前記タービンは、ノズルフランジを有するタービンノズルと、前記ノズルフランジを支持するノズルサポートと、前記ノズルフランジと前記トランジションピースのフランジとの間に介在してそれらと面接触するとともに前記ノズルサポートと前記ボスとの間に介在してそれらと面接触する、前記タービンの軸心を中心とするリング状のアダプタと、を含む、請求項２に記載のトランジション構造。
  4. 　前記ボルトは、前記ノズルサポートおよび前記アダプタを貫通している、請求項３に記載のトランジション構造。
  5. 　前記トランジションピースのフランジは、前記ダクトの円弧状出口よりも上流側に位置しており、
    　前記アダプタは、前記ダクトにおける前記円弧状出口の外径側または内径側に位置する円弧壁と対向しており、
    　前記アダプタには、当該アダプタを径方向に貫通する冷却穴が設けられている、請求項３または４に記載のトランジション構造。
  6. 　前記トランジションピースのフランジは、前記ダクトの下流端から前記円弧状出口の外径側に突出する外側フランジと前記ダクトの下流端から前記円弧状出口の内径側に突出する内側フランジの少なくとも一方である、請求項１～５のいずれか一項に記載のトランジション構造。
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