[發明專利]靜葉及具備該靜葉的燃氣渦輪

有效

• 申請號: 201680043497.2
• 申請日: 2016-08-01
• 公開（公告）號: CN107849931B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 大友宏之;羽田哲
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統株式會社
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D11/00;F02C7/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙子翔

在靜葉(50)的護罩形成有多個周向噴出通路(95)，該多個周向噴出通路(95)與供冷卻空氣(Ac)流入的空洞(69)連通且在周向端面(63)開口。在周向端面(63)內的中央區域(91)、周向端面(63)內的上游側區域(92)、以及周向端面(63)內的下游側區域(93)中的至少中央區域(91)形成有多個周向噴出通路(95)的開口。軸向(Da)上的每單位長度的周向噴出通路(95)的開口的數量即密度在中央區域(91)最高。

技術領域

本發明涉及靜葉及具備該靜葉的燃氣渦輪。

本申請基于2015年8月11日在日本申請的特愿2015-158955號而主張優先權，在此援引其內容。

背景技術

燃氣渦輪具備以軸線為中心而旋轉的轉子、以及覆蓋該轉子的機室。轉子具有轉子軸、以及安裝于該轉子軸的多個動葉。另外，在機室的內側設置有多個靜葉。

靜葉具有沿相對于軸線的徑向延伸的葉片體、設置于葉片體的徑向內側的內側護罩、以及設置于葉片體的徑向外側的外側護罩。靜葉的葉片體配置在供燃燒氣體通過的燃燒氣體流路內。內側護罩劃定燃燒氣體流路的徑向內側的位置。外側護罩劃定燃燒氣體流路的徑向外側的位置。

該靜葉暴露在高溫的燃燒氣體中。因此，通常利用空氣等對靜葉進行冷卻。

例如，在以下的專利文獻1所記載的靜葉中形成有供冷卻空氣通過的各種冷卻通路。具體而言，在靜葉的葉片體形成有沿徑向延伸且供冷卻空氣流入的空氣通路。另外，在內側護罩中，在周向上朝向彼此相反的一側的一對周向端面形成有多個空氣通路的開口。多個空氣通路的開口在軸線延伸的軸向上排列。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-292052號公報

發明內容

發明要解決的課題

關于燃氣渦輪的靜葉，期望在有效地對該靜葉進行冷卻而提高靜葉的耐久性的同時盡量地減少用于冷卻該靜葉的空氣的使用量。

對此，本發明的目的在于，提供一種能夠在實現耐久性的提高的同時抑制冷卻用的空氣的使用量的靜葉、以及具備該靜葉的燃氣渦輪。

解決方案

作為用于實現所述目的的發明的第一方式的靜葉是以轉子軸為中心沿周向排列地配置有多個的燃氣渦輪的靜葉，其中，所述燃氣渦輪的靜葉具有：葉片體，其配置在供燃燒氣體流動的燃燒氣體流路中，且在相對于所述轉子軸的徑向上延伸；以及護罩，其形成在所述葉片體的所述徑向上的端部，且劃定所述燃燒氣體流路的一部分，在所述護罩形成有：朝向所述徑向而與所述燃燒氣體相接的氣體通道面；在所述周向上朝向彼此相反的一側的一對周向端面；供冷卻空氣流入的空洞；以及與所述空洞連通且在所述周向端面開口的多個周向噴出通路，在所述周向端面中的中央區域、比所述中央區域靠所述燃燒氣體流路的上游側的上游側區域、以及比所述中央區域靠與所述上游側相反的一側的下游側區域中的至少所述中央區域形成有所述多個周向噴出通路的開口，所述中央區域是分別與所述葉片體及在所述周向上鄰接的另一靜葉的葉片體相接的圓中的半徑最小的圓即喉口圓內的區域，所述轉子軸延伸的軸向上的每單位長度的所述周向噴出通路的開口的數量即密度在所述中央區域比在所述上游側區域及所述下游側區域高。

根據試驗等的結果確認出，與護罩的周向端面的上游側區域及下游側區域相比，護罩的周向端面的中央區域成為高溫。對此，在該靜葉中，從護罩的周向端面內的至少中央區域噴出冷卻空氣，對該中央區域積極地進行冷卻。因此，能夠在該靜葉中抑制該中央區域的熱損傷。另一方面，周向端面的上游側區域及下游側區域的溫度低于中央區域的溫度。對此，在該靜葉中，將周向噴出通路的開口的密度設為在上游側區域及下游側區域比在中央區域低。

因此，在該靜葉中能夠有效利用冷卻空氣，能夠在實現靜葉的耐久性的提高的同時抑制冷卻空氣的使用量。