燃气涡轮的制作方法
【专利摘要】燃气涡轮具备：从与涡轮轴正交的径向的外侧与动叶片对置的叶片环；设于所述叶片环(1)，在内部流通有冷却介质的流路。所述流路具备：形成在所述叶片环(1)内的内部流路；与所述内部流路连结且配设在所述叶片环(1)的外部，沿着该叶片环(1)的周向延伸的管状的外部流路。所述外部流路具备：固定于所述叶片环(1)的多个固定部；配置在沿所述周向相邻的所述固定部彼此之间，沿所述周向能够伸缩的热应力吸收部。
【专利说明】燃气涡轮
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在叶片环设有供冷却蒸气等冷却介质流通的流路的燃气涡轮。
[0002] 本申请基于2012年3月19日提出申请的日本特愿2012-062126号而主张优先权， 并将其内容援引于此。
【背景技术】
[0003] 在燃气涡轮运转时，由于在内部流动的高温的燃烧气体而使叶片环发生热膨胀， 从而容易导致该叶片环与动叶片前端的间隙变大。然而，从稳定地维持燃气涡轮的性能这 一方面出发，间隙增大是不优选的。
[0004] 因此，进行了在叶片环中设置供冷却蒸气（冷却介质）流通的流路来抑制该叶片 环的热膨胀的设计（例如参照下述专利文献1、2)。在燃气涡轮中的叶片环的涡轮轴向的上 游侧沿周向排列有多个燃烧器。还进行了使用通过叶片环的冷却蒸气对这些燃烧器进行冷 却的设计。
[0005] 在下述专利文献1所记载的燃气涡轮中，作为叶片环的冷却蒸气的流路，设置了 内部流路和外部流路。内部流路形成于叶片环。外部流路与内部流路连结而配设在叶片环 的外部，并且该外部流路呈沿着该叶片环的周向延伸的管状。
[0006] 并且，冷却蒸气通过在内部流路中流通而进行热交换来对叶片环进行冷却，并且 被向燃烧器输送来对燃烧器进行冷却。通过与内部流路及燃烧器的热交换而成为高温后的 冷却蒸气（过热蒸气）主要通过外部流路而被回收，以避免使叶片环的温度上升。
[0007] 【在先技术文献】
[0008] 【专利文献】
[0009] 【专利文献1】日本专利第4274666号公报
[0010] 【专利文献2】日本特开2002-309906号公报
【发明内容】
[0011] 【发明要解决的课题】
[0012] 然而，就上述现有的燃气涡轮而言，存在以下的课题。
[0013] 即，在叶片环与沿着其外部延伸的外部流路之间产生因彼此的温度差而引起的热 伸长差。由此，在外部流路向叶片环的固定部等处产生高的热应力。
[0014] 本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于提供一种能够缓和因叶片环与其外部 流路的热伸长差而引起的热应力的燃气涡轮。
[0015] 【用于解决课题的方案】
[0016] 为了达成上述目的，本发明提出了以下的方案。
[0017] 即，本发明的第一方案涉及的燃气涡轮具备：从与涡轮轴正交的径向的外侧与动 叶片对置的叶片环；设于所述叶片环且在内部流通有冷却介质的流路，所述流路具备：形 成在所述叶片环内的内部流路；与所述内部流路连结而配设在所述叶片环的外部，且沿着 该叶片环的周向延伸的管状的外部流路，所述外部流路具备：固定于所述叶片环的多个固 定部；配置在沿所述周向相邻的所述固定部彼此之间，且沿所述周向能够伸缩的热应力吸 收部。
[0018] 在本发明的第一方案涉及的燃气涡轮中，通过使冷却蒸气等冷却介质在流路中流 通，由此对叶片环进行冷却，从而抑制该叶片环朝向径向外侧的热膨胀。由此，能够抑制运 转时的叶片环与动叶片前端的间隙的增大，从而稳定地维持燃气涡轮的性能。
[0019] 需要说明的是，冷却介质在内部流路中流通，由此进行热交换来对叶片环进行冷 却。因该热交换而成为高温后的冷却介质通过外部流路而被回收，以避免使叶片环的温度 上升。
[0020] 根据本发明的第一方案涉及的燃气涡轮，外部流路在沿其周向相邻的固定部彼此 之间具备沿周向能够伸缩的热应力吸收部，因此能够起到下述的效果。
[0021] S卩，在叶片环与配设在其外部且沿周向延伸的外部流路之间即使产生因彼此的温 度差而引起的热伸长差，通过热应力吸收部进行伸缩，也能够吸收该热伸长差，从而减少热 应力。
[0022] 由此，能够防止流路（例如外部流路的固定部等）的变形或破损，因此能够稳定地 提高燃气涡轮的性能。
[0023] 上述燃气涡轮的所述热应力吸收部可以为波纹管。
[0024] 这种情况下，能够容易地制作出热应力吸收部。
[0025] 上述燃气涡轮的所述热应力吸收部可以是向与所述周向交叉的方向折回地弯曲 的管。
[0026] 这种情况下，在叶片环与配设在其外部且沿周向延伸的外部流路之间即使产生因 彼此的温度差而引起的热伸长差，通过向与周向交叉的方向折回地弯曲的管在周向上挠曲 (即，作为热应力吸收部而沿周向进行伸缩），也能够减少该热应力。
[0027] 因而，能够在确保热应力吸收部的性能的同时削减制作费用。
[0028] 【发明效果】
[0029] 根据本发明的燃气涡轮，能够缓和因叶片环与其外部流路的热伸长差所引起的热 应力。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的燃气涡轮叶片环的冷却介质的系统图。
[0031] 图2是本发明的第一实施方式涉及的燃气涡轮的叶片环的从涡轮轴向观察的主 视图。
[0032] 图3是本发明的第一实施方式涉及的燃气涡轮的叶片环的从径向观察的俯视图。
[0033] 图4是说明图2的叶片环中的蒸气供给用的外部流路的图。
[0034] 图5是说明图2的叶片环中的蒸气排出用的外部流路的图。
[0035] 图6是说明第二实施方式涉及的蒸气供给用的外部流路的图。
[0036] 图7是说明第二实施方式涉及的蒸气排出用的外部流路的图。
【具体实施方式】
[0037] (第一实施方式）
[0038] 本发明的实施方式涉及的燃气涡轮将在压缩机中生成的压缩空气在燃烧器中与 燃料混合并使其燃烧，从而生成高温、高压的燃烧气体。并且，通过使该燃烧气体向涡轮流 入而使涡轮的转子绕着涡轮轴C旋转，从而获得旋转动力。
[0039] 在涡轮上沿着涡轮轴C方向配设有多个与涡轮轴C同轴的环状的叶片环1。叶片 环1从径向外侧对静叶片进行支承。叶片环1在与沿着涡轮轴C方向相邻的动叶片前端之 间隔开间隙（缝隙），而从径向外侧与该动叶片对置。
[0040] 需要说明的是，在本说明书中，将沿着涡轮轴C方向的燃烧器的压缩机侧称作上 游侧，将燃烧器的涡轮侧称作下游侧。将与涡轮轴C方向正交的方向称作径向，将绕着涡轮 轴C的方向称作周向。
[0041] 以下，参照附图，对本发明的第一实施方式涉及的燃气涡轮进行说明。
[0042] 本实施方式的燃气涡轮是使用冷却蒸气作为冷却介质的一例来对叶片环1进行 冷却的燃气涡轮。燃气涡轮具备上述的叶片环1、设于叶片环1且在内部流通有冷却蒸气的 流路2。
[0043] 叶片环1通过将半圆环状的一对分割体组合而成，整体呈圆环状。
[0044] 筒状的蒸气供给部la及蒸气排出部lb以将其轴朝向径向的方式突出设置在叶片 环1的外周面。
[0045] 冷却蒸气从蒸气涡轮底部系统通过蒸气供给部la而向流路2供给。该冷却蒸气 在对叶片环1进行了冷却之后从蒸气排出部lb返回到蒸气涡轮底部系统。
[0046] 需要说明的是，本实施方式的叶片环1是与和燃烧器接近配置的第一级动叶片对 置的叶片环1。冷却蒸气在对叶片环1进行了冷却之后进而在燃烧器的流路中流通而对该 燃烧器进行冷却。之后，冷却蒸气再次从叶片环1的流路2返回到蒸气涡轮底部系统。
[0047] 图1示出叶片环用冷却蒸气的系统图。在图1中，示出了半圆环状的上半部叶片 环lm的冷却系统。虽然省略了下半部叶片环In的系统的说明，但其具备与上半部叶片环 lm同样的系统。通过将上半部叶片环lm和下半部叶片环In-体化，而形成一个叶片环1。
[0048] 在图1中，冷却蒸气从蒸气底部系统20作为叶片环1的冷却介质向设于上半部叶 片环lm的蒸气供给部la供给。另一方面，对叶片环1进行了冷却后的冷却蒸气从设于叶 片环1的蒸气排出部lb返回到蒸气底部系统20。需要说明的是，以下所述的流路2的符 号分开进行标注，对蒸气供给系统的流路标注符号2A，而对蒸气返回系统（蒸气排出系统） 的流路标注符号2B。
[0049] 供给到叶片环1的冷却蒸气在对叶片环1进行了冷却之后，对燃烧器进行冷却而 暂时返回到叶片环1，从蒸气排出部lb向蒸气底部系统20排出。为了与各自对应的燃烧器 进行冷却蒸气的交接，一体形成于叶片环1的端口 5以与各燃烧器的位置对应的方式设置 在叶片环1上。各端口 5具备向燃烧器送出冷却蒸气的连接口 5A和接受从燃烧器返回的 冷却蒸气的连接口 5B。需要说明的是，在图1所示的例子中，示出了相对于上半部叶片环 lm配置了 8台燃烧器的例子，但并不局限于该例。
[0050] 在图1中，从蒸气供给部la向上半部叶片环lm供给的冷却蒸气分成两个系统而 在流路2A中流动。并且，冷却蒸气对叶片环lm进行冷却并向端口 5供给，从连接口 5A向 燃烧器供给。对燃烧器进行了冷却后的冷却蒸气从端口 5的连接口 5B向上半部叶片环lm 内供给，经由流路2B返回到蒸气排出部lb。
[0051] 从蒸气供给部la向端口 5的连接口 5A供给冷却蒸气的流路2A具有与后述的流 路4A、6A及7A。从端口 5的连接口 5B向蒸气排出部lb排出的来自燃烧器的的返回冷却蒸 气所流动的流路2B具有后述的流路4B、6B及流路7B。
[0052] 流路2A及流路2B中，配置在叶片环1外部的管状的外部流路（6A、6B、7A、7B)用 实线示出。在外部流路与各端口 5的连接口 5A、5B之间的叶片环1内部设有用虚线示出的 内部流路4 (4A、4B)，利用冷却蒸气对叶片环1进行冷却。需要说明的是，图1所示的外部流 路及内部流路的划分及组合为一例，但并不局限于该例。
[0053] 接着，以下使用图2?图7,说明利用冷却介质对叶片环进行冷却的流路的结构的 详情。流路2A、2B具备：形成在叶片环1内的内部流路4A、4B ;与内部流路4A、4B连结且配 设在叶片环1的外部，沿着该叶片环1的周向延伸的管状的外部流路6A、6B、7A、7B。
[0054] 在图2中，在叶片环1的面向涡轮轴C方向的上游侧的端面lc上，在与各燃烧器 对置的位置处配置有端口 5,该端口 5具备与燃烧器交接冷却蒸气的配管的连接口 5A、5B。 连接口 5A从内部流路4A朝向燃烧器的流路供给冷却蒸气。连接口 5B将从连接口 5A向燃 烧器供给且进行热交换后的蒸气从燃烧器的流路回收到内部流路4B中。连接口 5A、5B在 周向上相邻地开设。相邻接近的一对连接口 5A、5B与和这些连接口 5A、5B对置的燃烧器的 流路的两端部连结。
[0055] 在图2中，内部流路4在叶片环1内沿周向隔开间隔地形成有多个。
[0056] 具体而言，内部流路4 (4A、4B)具备第一内部流路4A和第二内部流路4B。第一内 部流路4A是对叶片环1及燃烧器进行冷却的蒸气所流通的蒸气供给系统。第二内部流路 4B是从燃烧器回收的热交换后的蒸气所流通的蒸气排出系统。在图示的例子中，上述第一、 第二内部流路4A、4B沿周向交替地配置。具体而言，在呈半圆环状的叶片环1的分割体（上 半部叶片环lm、下半部叶片环In)内，与沿周向排列的燃烧器的位置对应地形成有8对内部 流路4A、4B。
[0057] 第一内部流路4A通过将沿涡轮轴C方向延伸的流路部分41A和沿周向延伸的流 路部分42A相连而形成，并且第一内部流路4A在叶片环1内以呈U字状弯曲的方式延伸。 在图2的例子中，第一内部流路4A从叶片环1中的面向涡轮轴C方向的上游侧（图2的垂 直于纸面的方向中的跟前侧）的端面lc朝向涡轮轴C方向的下游侧（图2的垂直于纸面 的方向中的里侧）延伸之后，向周向弯曲，进而以折回的方式朝向上游侧延伸（关于叶片环 1中的涡轮轴C方向的上游侧、下游侧，参照图3)。
[0058] 在图2中，第一内部流路4A中，沿着所述涡轮轴C方向延伸的流路部分41A在各 第一内部流路4A中在周向上分开而各形成有一对。这些流路部分41A均与开设在叶片环1 的端面lc上的连接口 5A连接。一对流路部分41A中，一方的流路部分41A (图2中右侧的 流路部分41A)的向端面lc的开口部与后述的第一外部流路（6A、7A)的固定部16A连结。 配置在其下游侧的另一方的流路部分41A(图2中左侧的流路部分41A)的向端面lc的开 口部作为连接口 5A。这些流路部分41A如图2中虚线所示那样，沿着涡轮轴C方向彼此平 行地延伸。
[0059] 在图2中，第一内部流路4A中，沿着所述周向延伸的流路部分42A将各第一内部 流路4A中的一对流路部分41A的涡轮轴C方向的下游侧的端部彼此连结，而呈直线状或曲 线状延伸。流路部分42A与所述一对流路部分41A对应地形成在叶片环1的主体内，该流 路部分42A的两端与流路41A连结。
[0060] 在图2中，内部流路4 (4A、4B)中，第一内部流路4A如前所述那样以确保其全长较 长的方式形成。第二内部流路4B以使其全长尽可能短的方式形成。
[0061] 在图4中，蒸气供给系统的外部流路（第一外部流路）配设在叶片环1的径向外 侦牝且具备管部6A和管部7A。管部6A沿着周向延伸。管部7A从管部6A分支而沿着径向 延伸，且管部7A的端部与叶片环1的第一内部流路4A连结。
[0062] 同样，在图5中，蒸气排出系统的外部流路（第二外部流路）配设在叶片环1的径 向外侧，并且具备管部6B和管部7B。管部6B沿着周向延伸。管部7B从管部6B分支而沿 着径向延伸，并且管部7B的端部与叶片环1的第二内部流路4B连结.
[0063] 管部6A与蒸气供给部la连结，在图示的例子中，在隔着该蒸气供给部la的周向 上的两侧设有一对管部6A。管部6A的管径（内径）在与蒸气供给部la连结的连结部分最 粗。管部6A的管径设定成随着离开蒸气供给部la而逐级变小（每越过与管部7A分支的 分支部分而逐级变小）。
[0064] 在图2及图4中，管部7A的径向内侧的端部16A固定支承在叶片环1中的面向涡 轮轴C方向的上游侧的端面lc上。管部7A的所述端部16A成为将第一外部流路固定于叶 片环1的固定部。
[0065] 管部6A中的与蒸气供给部la连结的连结端13A也成为将第一外部流路固定于叶 片环1的固定部。
[0066] -对管部6A中的一方的管部6A(图4中位于蒸气供给部la的右侧的管部）的周 向上的两端部中，与蒸气供给部la相反侧的端部14A不经由管部7A而直接固定在叶片环 1的外周面上。该端部14A也成为将第一外部流路固定于叶片环1的固定部。
[0067] 第一外部流路的固定部具备设于叶片环1侧的固定部、分支配管接头12A和弯曲 配管接头15A。分支配管接头12A从管部6A向管部7A分支出流路。弯曲配管接头15A从 管部6A向管部7A改变流路的方向。
[0068] 在图4中，所述设于叶片环1侧的固定部是指上述的连结端13A及端部14A。所述 分支配管接头12A将管部6A与管部7A呈T字状连结，该管部7A的径向内侧的端部16A固 定于叶片环1。所述弯曲配管接头15A在图4的左端部示出，将管部6A与管部7A呈L字状 连结，该管部7A的径向内侧的端部16A固定于叶片环1。需要说明的是，蒸气供给系统的上 述固定部的形状或配置等为一例，并不局限于该例。
[0069] 并且，第一外部流路（6A、7A)具备配置在沿周向相邻的固定部彼此之间且沿周向 能够伸缩的热应力吸收部8A。热应力吸收部8A设于管部6A，配置在由固定于叶片环1的 固定部、分支配管接头12A及弯曲配管接头15A中的任一方夹持的中间部分。
[0070] 本实施方式的热应力吸收部8A形成为管的周壁向管的径向多次折回的波纹结 构。作为热应力吸收部8A，可以使用沿叶片环1的周向能够伸缩的波纹管（柔性软管）。波 纹管的管径根据其所配置的管部6A部分的管径而分别设定，在接近蒸气供给部la的部分 最大，随着离开该蒸气供给部la而与管部6A的管径相应地逐级变小。
[0071] 如图5所示，第二外部流路^B、7B)在叶片环1上设置多个，具备管部6B和管部 7B。管部6B配设在叶片环1的径向外侧，并且沿着周向延伸。管部7B沿着径向延伸，并且 其两端部与管部6B和叶片环1的第二内部流路4B连结。
[0072] 在图3中，第二外部流路^B、7B)以与第一外部流路^A、7A)的涡轮轴C方向的 下游侧（图3中的上侧）相邻的方式配设。
[0073] 如图5所示，管部6B与蒸气排出部lb连结，在图示的例子中，在分别隔着一对蒸 气排出部lb的周向上的两侧各设有一对管部6B。管部6B的管径（内径）设定成在与蒸气 排出部lb连结的连结部分最粗，随着离开该蒸气排出部lb而逐级变小（具体而言，每越过 与管部7B分支的分支部分而逐级变小）。
[0074] 在图5中，管部7B的径向内侧的端部16B固定支承在叶片环1的外周面上。管部 7B的所述端部16B成为将第二外部流路固定于叶片环1的固定部。
[0075] 管部6B中的与蒸气排出部lb连结的连结端13B也成为将第二外部流路固定于叶 片环1的固定部。
[0076] 管部6B的周向上的两端部中，与蒸气排出部lb相反侧的端部14B不经由管部7B 而直接固定在叶片环1的外周面上。端部14B也成为将第二外部流路固定于叶片环1的固 定部。
[0077] 第二外部流路的固定部具备设于叶片环1侧的固定部、分支配管接头12B。分支配 管接头12B从管部6B向管部7B分支出流路。在图5中，所述设于叶片环1侧的固定部是 指上述的连结端13B及端部14B。所述分支配管接头12B将管部6B和管部7B呈T字状连 结，该管部7B的径向内侧的端部16B固定于叶片环1。需要说明的是，蒸气排出系统的上述 固定部的形状或配置等为一例，并不局限于该例。
[0078] 并且，第二外部流路（6B、7B)具备配置在沿周向相邻的固定部彼此之间且沿周向 能够伸缩的热应力吸收部8B。热应力吸收部8B设于管部6B，且配置在由固定于叶片环1 的固定部及分支配管接头12B夹持的中间部分。
[0079] 本实施方式的热应力吸收部8B也可以使用与上述的热应力吸收部8A同样结构的 波纹管。波纹管的管径根据其所配置的管部6B部分的管径而分别设定，在接近蒸气排出部 lb的部分最大，随着离开该蒸气排出部lb而根据管部6B的管径逐级变小。
[0080] 在以上所说明的本实施方式的燃气涡轮中，通过使冷却蒸气在流路2中流动来对 叶片环1进行冷却，从而抑制该叶片环1的朝向径向外侧的热膨胀。由此，能够抑制运转时 的叶片环1与动叶片前端的间隙的增大，从而稳定地维持燃气涡轮的性能。
[0081] 需要说明的是，在图4中，冷却蒸气首先从蒸气供给部la通过第一外部流路6A， 经由分支配管接头12A或弯曲配管接头15A流向管部7A。接着，冷却蒸气因向第一内部流 路4A流通进行热交换来对叶片环1进行冷却。需要说明的是，在管部6A的端部14A，冷却 蒸气不通过管部7A而向第一内部流路4A流通。冷却蒸气进而向燃烧器的流路流通进行热 交换，而对燃烧器进行冷却。因热交换而成为高温的冷却蒸气从燃烧器返回到叶片环1。为 了避免使叶片环1的温度上升，冷却蒸气通过图5所示的全长短的第二内部流路4B，在管部 7B中流动且在分支配管接头12B处与来自其他系统的蒸气合流，通过第二外部流路6B，从 蒸气排出部lb被回收。需要说明的是，在管部6B的端部14B，冷却蒸气不通过管部7B而与 来自其他系统的蒸气合流。
[0082] 通过这样的冷却蒸气的流通，在运转时，按照第一外部流路（6A、7A)、叶片环1、第 二外部流路（6B、7B)的顺序而温度升高（即，外部流路6B的温度最高）。
[0083] 根据本实施方式的燃气涡轮，外部流路（6A、6B、7A、7B)在沿其周向相邻的固定部 彼此之间具备沿周向能够伸缩的热应力吸收部8A、8B，因此起到下述的效果。
[0084] B卩，在叶片环1与配设在其外部且沿周向延伸的外部流路（6A、6B、7A、7B)之间即 使产生因彼此的温度差所引起的热伸长差，通过热应力吸收部8A、8B进行伸缩，也能够吸 收该热伸长差，而减少热应力。
[0085] 由此，能够防止流路2(例如外部流路（6A、6B、7A、7B)的固定部等）的变形或破 损，因此能够稳定地提高燃气涡轮的性能。
[0086] 考虑在第一外部流路（6A、7A)中，由于与比该流路（6A、7A)高温的叶片环1的热 伸长差而会产生沿周向伸长的方向的热应力。相对于此，在本实施方式的燃气涡轮中，通过 设于该第一外部流路（6A、7A)上的热应力吸收部8A沿周向伸长，由此能够减少该热应力。
[0087] 考虑在第二外部流路（6B、7B)中，由于该流路（6B、7B)变得比叶片环1高温所引 起的热伸长差，会产生沿周向收缩的方向的热应力。相对于此，在本实施方式的燃气涡轮 中，通过设于该第二外部流路（6B、7B)上的热应力吸收部8B沿着周向进行收缩，由此能够 减少该热应力。
[0088] 并且，在本实施方式中，利用波纹管形成热应力吸收部8A、8B，因此能够容易地制 作出上述热应力吸收部8A、8B。
[0089] (第二实施方式）
[0090] 接着，参照附图，说明本发明的第二实施方式涉及的燃气涡轮。
[0091] 需要说明的是，对于与上述的实施方式中说明的构件相同的构件标注同一符号， 而省略其说明。需要说明的是，图1所示的冷却介质的系统的思想也同样适用于本实施方 式。
[0092] 如图6及图7所示，在本实施方式中，取代使用在第一实施方式中叙述过的波纹 管，而使用向与周向交叉的方向折回地弯曲的管（以下，简称作弯曲管8A、8B)，除这点不同 以外，其他的结构与第一实施方式相同。
[0093] 图6示出蒸气供给系统的外部配管（6A、7A)，图7示出蒸气排出系统的外部配管 (6B、7B)。在第二实施方式中，是取代在第一实施方式中适用的作为热应力吸收机构的波纹 管、而在由固定于叶片环1的固定部或分支配管接头支承了两端的外部配管^A、6B)的中 央部分设有弯曲管（8A、8B)的例子。然而，就一部分的配管而言，由于在固定部或分支配管 接头之间没有配置弯曲管（8A、8B)的足够的空间，因此配置了与第一实施方式同样的波纹 管。其他的结构与第一实施方式相同。
[0094] 根据本实施方式的燃气涡轮，能够起到与上述的实施方式同样的效果
[0095] 热应力吸收部8A、8B是向与周向交叉的方向折回地弯曲的管（弯曲管），因此能够 得到下述的作用效果。
[0096]艮卩，在运转时，叶片环1变得比第一外部流路（6A、7A)高温，因此由于上述叶片环1 与流路（6A、7A)的热伸长差，会在管部6A产生沿周向伸长的方向的热应力，但通过管部6A 的弯曲管8A在周向上挠曲（即，作为热应力吸收部8A而沿周向伸长），由此能够减少该热 应力。第二外部流路（6B、7B)变得比叶片环1高温，因此考虑由于上述流路（6B、7B)与叶 片环1的热伸长差，会在管部6B产生沿周向收缩的方向的热应力，但通过管部6B的弯曲管 8B在周向上挠曲（即，作为热应力吸收部8B而沿周向收缩），由此能够减少该热应力。
[0097] 由此，能够在确保与上述的实施方式中说明过的热应力吸收部8A、8B同样的性能 的同时削减制作费用。需要说明的是，本实施方式的弯曲管由于比波纹管成本低，因此从燃 气涡轮的经济性的观点来说是有利的。
[0098] 需要说明的是，本发明并不局限于上述的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨 的范围内进行各种变更。
[0099] 例如，在上述的实施方式中，作为冷却介质，使用冷却蒸气进行了说明，但也可以 是冷却蒸气以外的例如空气等冷却介质。在燃气涡轮中，具备供冷却蒸气流通的流路2的 叶片环1沿涡轮轴C方向配设有多个，但并不局限于此，这样的叶片环1只要设置至少一个 以上即可。
[0100] 冷却蒸气在对叶片环1进行了冷却之后，进而向燃烧器的流路流通而对该燃烧器 进行冷却，但冷却蒸气只要至少对叶片环1进行冷却即可，可以不对燃烧器进行冷却而被 回收。
[0101] 在外部流路（6A、6B、7A、7B)中，热应力吸收部8A、8B在沿周向相邻的固定部彼此 之间各配置一个，但也可以在上述固定部彼此之间配置多个。
[0102] 外部流路（6A、6B、7A、7B)中，蒸气供给用的第一外部流路（6A、7A)设为内部流路， 仅蒸气排出用的第二外部流路（6B、7B)设为外部配管。但也可以与此相反，仅设置蒸气供 给用的第一外部流路^A、7A)，取代蒸气排出用的第二外部流路^B、7B)而设置内部流路。
[0103] 在上述的第二实施方式中，作为热应力吸收部8A、8B的弯曲管（沿管部6A、6B的 周向相邻的固定部或分支配管接头之间的部分）以向径向折回的方式形成，但并不局限于 此。即，弯曲管8A、8B只要向与周向交叉的方向折回地弯曲即可，例如可以向涡轮轴C方向 折回地形成。
[0104] 此外，可以将在本发明的上述的实施方式及变形例（所述附言等）中说明过的结 构要素适当组合。也可以在不脱离本发明的主旨的范围内将上述的结构要素置换为公知的 结构要素。
[0105] 【符号说明】
[0106] l(lm、ln)叶片环
[0107] 2(2A、2B)流路
[0108] 4(4A、4B)内部流路
[0109] 6A、6B、7A、7B 外部流路
[0110] 8A、8B热应力吸收部
[0111] 11连结管（连结流路）
[0112] 12A、12B分支配管接头（固定部）
[0113] 13A、13B连结端（固定部）
[0114] 14A、14B直接固定于叶片环的管部6A、6B的端部（固定部）
[0115] 15A弯曲配管接头（固定部）
[0116] 16A、16B管部7A、7B的端部（固定部）
[0117] C涡轮轴
【权利要求】
1. 一种燃气润轮，其具备： 从与涡轮轴正交的径向的外侧与动叶片对置的叶片环； 设于所述叶片环且在内部流通冷却介质的流路， 所述流路具备： 形成在所述叶片环内的内部流路； 与所述内部流路连结而配设在所述叶片环的外部，且沿着该叶片环的周向延伸的管状 的外部流路， 所述外部流路具备： 固定于所述叶片环的多个固定部； 配置在沿所述周向相邻的所述固定部彼此之间且沿所述周向能够伸缩的热应力吸收 部。
2. 根据权利要求1所述的燃气涡轮，其中， 所述热应力吸收部为波纹管。
3. 根据权利要求1所述的燃气涡轮，其中， 所述热应力吸收部是向与所述周向交叉的方向折回地弯曲的管。
【文档编号】F01D9/04GK104053860SQ201280067025
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2012年3月19日
【发明者】堤荣一, 荒濑谦一, 桥本真也 申请人:三菱日立电力系统株式会社